АЭС для "чайников" Опции

[инженер_Гарин]

Уважаемые форумчане! Предлагаю в этой ветке, по мере сил и возможностей, объяснять братьям по разуму из других, не атомных, миров основные теории и практики, которыми пользуются атомщики, теоретики и практики, а также отвечать на вопросы дабы не раздувать специальные разделы форума и для приобщения всех интересующихся и не равнодушных. В качестве первой прсьбы, прошу уважаемых расчетчиков очень просто, буквально на пальцах, описать процесс деления ядер топлива в активной зоне и механизм получения тепловой энергии

[anarxi]

Линия 186 кэВ конечно мощная, но у "друзей" 238 U линии пожестче до 1 МэВ.

Мь- да,на этой то линии "чайники" отстали .Ну хорошо,а как блок с свежим топливом, запускается?

[инженер_Гарин]

Мь- да,на этой то линии "чайники" отстали .Ну хорошо,а как блок с свежим топливом, запускается?

Технически, на удивление, "просто". Сперва заливают в реактор борную кислоту концентрацией 16 г/кг, далее, загружают топливные кассета (ТВС) и регулирующие стержни СУЗ, уплотняют реактор, извлекают регулирующие стержни и плавно снижают концентрацию борной кислоты. На концентрации примерно 7-8 г/кг начинается цепная реакция и всё.

[anarxi]

Технически, на удивление, "просто". Сперва заливают в реактор борную кислоту концентрацией 16 г/кг, далее, загружают топливные кассета (ТВС) и регулирующие стержни СУЗ, уплотняют реактор, извлекают регулирующие стержни и плавно снижают концентрацию борной кислоты. На концентрации примерно 7-8 г/кг начинается цепная реакция и всё.

А цепная реакция начинается из-за формы расположения топливных кассет,ну типа критическая масса?

[AtomInfo.Ru]

А цепная реакция начинается из-за формы расположения топливных кассет,ну типа критическая масса?

На реактивность легководного реактора (ВВЭР, PWR, BWR и так далее) влияют в общих чертах уран-водное отношение (соотношение числа атомов урана и водорода), обогащение урана, диаметр твэлов, глубина выгорания кассет.

Перед пуском реактора активную зону собирают таким образом, чтобы без всяких органов управления она была бы существенно надкритичной. То есть, без органов управления в таком реакторе не просто пойдёт реакция, а начнётся разгон - резкий рост мощности реактора.

Исходная надкритичность нужна, чтобы компенсировать все потери в реактивности реактора, возникающие при его работе. С другой стороны, надкритичный реактор существовать не может - вернее, он существует, но очень недолго, секунды или доли секунды Поэтому исходную надкритичность компенсируют органами управления. В ВВЭР - это стержни СУЗ и борная кислота. Суммарный "вес" органов должен быть заведомо больше исходной надкритичности. На сколько конкретно - регулируется правилами безопасности ядерной (ПБЯ).

Для иллюстрации.

В реакторной физике вводится понятие K-эфф, эффективного коэффициента размножения нейтронов. При k-эфф=1 реактор стационарен, его мощность не меняется. При k-эфф>1 мощность растёт (разгон), при k-эфф>1,007 разгон становится неконтролируемым (разгон на мгновенных нейтронах, мощность удваивается за миллисекунды).

Так вот. Если собрать активную зону ВВЭР-1000 из свежих (с нулевым выгоранием, не бывших в реакторе) кассет с обогащением 4,4%, то в реакторе в холодном состоянии (комнатные температура и давление) приблизительно получим k-эфф=1,4. Иными словами, в таком реакторе будет полсотни бомб.