IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )


Нет регистрации на форуме? Вам сюда.
6 страниц V  < 1 2 3 4 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Арак, реактор, Вынос из Иранской ядерной программы
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 0:25
Сообщение #21


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(LAV48 @ 19.7.2015, 0:11) *
А дейтерий как со спектром нейтронов сходится? Т.е. аппарат будет более "быстрый", чем легководники?


С этой точки зрения разница между H и D, в основном, состоит в том, что на ядре водорода нейтрон более быстро теряет энергию.
Например, на ядре водорода свежерождённый нейтрон деления может сбросить всю свою энергию за один удар. Вероятность этого мала, но она значимо больше нуля.

Соответственно, в тепловых тяжеловодниках воды (в данном случае D2O) намного больше, чем в легководниках (в данном случае H2O).
Поэтому тяжеловодники большие по размерам, а легководники компактные.

Старый IR-40 был, очевидно, классическим тепловым реактором. В новом активную зону сжали по всей геометрии, и он может оказаться более быстрым, чем старый. Точнее сказать не могу, это уже надо считать, а данных для этого недостаточно (хотя грубые прикидочные оценки можно сделать).

Небольшое отступление от темы.
Станислав Лем, старавшийся писать научную фантастику, в своём романе "Фиаско" вставляет такую фразу про реактор на космическом корабле:
- Что у вас в реакторе? Тяжёлая вода или натрий?
Конечно, роман фантастический.
Но удивительным образом он почти угадывает с натрием (на самом деле, в советских космических реакторах был натрий-калий).
И удивительнейшим образом тут же ляпается с тяжёлой водой. Тяжеловодники не подходят для космоса из-за своих больших размеров.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
barvi7
сообщение 19.7.2015, 12:50
Сообщение #22


Эксперт
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 142
Регистрация: 22.3.2010
Пользователь №: 4 323



QUOTE(AtomInfo.Ru @ 19.7.2015, 0:25) *
Старый IR-40 был, очевидно, классическим тепловым реактором. В новом активную зону сжали по всей геометрии, и он может оказаться более быстрым, чем старый. Точнее сказать не могу, это уже надо считать, а данных для этого недостаточно (хотя грубые прикидочные оценки можно сделать).


При указанных характеристиках : 12 твэл в ТВС, шаг ТВС - 11 см,
Можно "надеяться уверенно", unsure.gif что спектр будет очень теплым (мягше чем на воде обычной).
Не знаю параметров первоначального проекта, но при указанных - наработка плутония практически будет "нулевая" - указано 850 г.
При аналогичном выгорании в ВВЭР (20 МВТ*сут/кгU? в заметке указано 60 % по 235 U) для ТВС-3,6 % "имеем" 7 кг плутониев на 1 т.
Т.е на "нашу" загрузку в 350 кг UO2, д.б ~2,3 кг плутониев.

Причина: при таком шаге твэл 12 шт на 121 см2 и размере топлива 0,65 см - (водо-урановое отношение порядка "~30" ?) резонансные нейтроны на топливо попадают в очень малом количестве, - что и требовалось доказать "шестерке" . . . dry.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 12:55
Сообщение #23


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(barvi7 @ 19.7.2015, 12:50) *
но при указанных - наработка плутония практически будет "нулевая" - указано 850 г.


Такая и была задача. Иначе реактор превращался в пункт, губивший всю сделку. Наработку уменьшили если не на порядок, то близко к тому.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 13:34
Сообщение #24


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(barvi7 @ 19.7.2015, 12:50) *
Можно "надеяться уверенно", unsure.gif что спектр будет очень теплым (мягше чем на воде обычной).


А вот и вопрос.

Я поступил сейчас тупо и решительно. Взял двухзонную ячейку, в топливную зону впихнул все 12 твэлов (оболочки и пр. не учитывал), во второй зоне D2O, радиус вычисляется из питча.
Фактически при этом не учитывается ещё и эффект гетерогенности.

Питчей взял два - 11 см и 22 см (в два раза больший).

26 групп, БНАБ-78.
На графике группповой спектр нейтронов в первой (топливной) зоне.
Сплошная линия - питч 11 см (то, что предлагается).
Прерывистая - питч 22 см (то есть, удвоенный питч 11*2).
26-ая группа (ноль по энергии) справа.

Видно, что когда питч увеличивается по сравнению с заложенным 11 см, спектр становится более тепловым.



P.S. В цифрах (не нормировано, в отличие от графика):
шаг 11 см
CODE
KINF=1.8475594
I=1 ROT=0.0250454
I=2 ROT=0.1393075
I=3 ROT=0.3070543
I=4 ROT=0.4629312
I=5 ROT=0.4054835
I=6 ROT=0.3911151
I=7 ROT=0.2998576
I=8 ROT=0.2494684
I=9 ROT=0.2354656
I=10 ROT=0.2164327
I=11 ROT=0.2048320
I=12 ROT=0.1917865
I=13 ROT=0.1760358
I=14 ROT=0.1572866
I=15 ROT=0.1321001
I=16 ROT=0.1081010
I=17 ROT=0.0888489
I=18 ROT=0.0712913
I=19 ROT=0.0649059
I=20 ROT=0.0555877
I=21 ROT=0.0563577
I=22 ROT=0.0735893
I=23 ROT=0.0476844
I=24 ROT=0.0270787
I=25 ROT=0.0101784
I=26 ROT=0.0490287


шаг 22 см
CODE
KINF=1.9955770
I=1 ROT=0.0214112
I=2 ROT=0.1193509
I=3 ROT=0.2577135
I=4 ROT=0.3833526
I=5 ROT=0.3135297
I=6 ROT=0.2648007
I=7 ROT=0.1559485
I=8 ROT=0.0972259
I=9 ROT=0.0745310
I=10 ROT=0.0604625
I=11 ROT=0.0551910
I=12 ROT=0.0512230
I=13 ROT=0.0478352
I=14 ROT=0.0437835
I=15 ROT=0.0379979
I=16 ROT=0.0324462
I=17 ROT=0.0280504
I=18 ROT=0.0238280
I=19 ROT=0.0230388
I=20 ROT=0.0209934
I=21 ROT=0.0226356
I=22 ROT=0.0310982
I=23 ROT=0.0212260
I=24 ROT=0.0128963
I=25 ROT=0.0052372
I=26 ROT=0.1042525


P.P.S. Как считал (интуитивно всё должно быть понятно).
CODE
Integer Nf=12,i
Real dt,S,pitch,Sd,mut,Denw,rot,Avogadro,Denf,enr

Data Cell
  Driver=Std
  Zones=2
  Isotopes=4
  Rad=1,2
  Names=U235,U238,O,D
  Den=8:0
EndData

dt=0.65 # диаметр топливной таблетки
Nf=12 # число твэлов
pitch=11 # шаг под ключ ТВС

* Радиусы
* Площадь твэлов
S=Pi*dt*dt/4*Nf
DC.R[1]=sqrt(S/Pi)
* Площадь тяжёлой воды
Sd=sqrt(3)/2*pitch*pitch
DC.R[2]=sqrt((S+Sd)/Pi)

* Плотности
Avogadro=0.6023
* Топливо
Denf=9.5 # плотность топлива
enr=3.67 # обогащение в процентах
mut=Weight(U238)*(1-enr/100)+Weight(U235)*enr/100+Weight(O)*2
rot=Avogadro*Denf/mut
DC.Den[1,U235]=rot*(1-enr/100)
DC.Den[1,U238]=rot*enr/100
DC.Den[1,O]=rot*2
* D2O
Denw=1 # плотность тяжёлой воды
mut=Weight(D)*2+Weight(O)
rot=Avogadro*Denw/mut
DC.Den[2,D]=2*rot
DC.Den[2,O]=rot

Solve
Put Kinf

For i=1 To 26 By 1
  rot=flux["i",1]
  put i, rot
EndFor


Drop dt,Nf,S,pitch,Sd,mut,Denw, rot,Avogadro,Denf,enr,i

stop
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 13:41
Сообщение #25


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(AtomInfo.Ru @ 19.7.2015, 13:34) *
Я поступил сейчас тупо и решительно. Взял двухзонную ячейку, в топливную зону впихнул все 12 твэлов (оболочки и пр. не учитывал), во второй зоне D2O, радиус вычисляется из питча.
Фактически при этом не учитывается ещё и эффект гетерогенности.


Конечно, надо бы гетерогенность тоже учесть. Но это надо уже рисовать кассету и вытаскивать что-то типа вимса, а я зело ленив для этого. Да и шага твэлов в проекте нет.

Но всё равно, на супермягкий спектр пока не тянет. По крайней мере, так пока у меня получилось.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 13:54
Сообщение #26


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(AtomInfo.Ru @ 19.7.2015, 13:41) *
Конечно, надо бы гетерогенность тоже учесть. Но это надо уже рисовать кассету и вытаскивать что-то типа вимса, а я зело ленив для этого. Да и шага твэлов в проекте нет.

Но всё равно, на супермягкий спектр пока не тянет. По крайней мере, так пока у меня получилось.


Вообще, хотя бы Вимсом или чем-нибудь типа Гетеры кто-нибудь посчитал бы в свободное от работы время. А то первые результаты выглядят слегка сумасшедшими. unsure.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 14:00
Сообщение #27


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(barvi7 @ 19.7.2015, 12:50) *
(водо-урановое отношение порядка "~30" ?)


Только это другая вода, не ввэровская. Поэтому в лоб с ввэровскими показателями по уран-водному сравнивать нельзя.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Обнинский
сообщение 19.7.2015, 14:07
Сообщение #28


Опытный
**

Группа: Haunters
Сообщений: 241
Регистрация: 12.10.2010
Пользователь №: 32 047



Откуда топливо 9.5???
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 14:21
Сообщение #29


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Обнинский @ 19.7.2015, 14:07) *
Откуда топливо 9.5???


От балды. Топлива же нет.
Могу 10,2 поставить, как в тестовом примере Унирасоса в своё время было biggrin.gif

Какая разница-то? Мы же смотрим изменение спектра при изменении объёмной доли тяжёлой воды. Плотность топлива тут мало как повлияет. Но какую-то плотность, естественно, надо поставить, иначе как считать?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Обнинский
сообщение 19.7.2015, 14:38
Сообщение #30


Опытный
**

Группа: Haunters
Сообщений: 241
Регистрация: 12.10.2010
Пользователь №: 32 047



А метод какой?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 14:40
Сообщение #31


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Обнинский @ 19.7.2015, 14:38) *
А метод какой?


ВПС цилиндрический. Вероятности по приближённым формулам, не интегрированием спецфункций.
Термализация - тепловая точка БНАБа (результат в K будет немного завышен, на что нам сейчас пофиг).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 14:49
Сообщение #32


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



Barvi7,

и всё же, пока выходит, что новый проект недозамедленный.

Прогнал для разных питчей. Питч=11 сидит далеко от максимума по Kinf.



Кхе-кхе... Интересно, если у них случайно выскочит топливная сборка - у них реактивностной аварии не случится? biggrin.gif
Воды станет больше, реактивность сдвинется в сторону максимума...

Шутка, конечно, но пережог локальный в таком случае может внезапно случиться, как мне кажется.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Обнинский
сообщение 19.7.2015, 15:02
Сообщение #33


Опытный
**

Группа: Haunters
Сообщений: 241
Регистрация: 12.10.2010
Пользователь №: 32 047



Цитата(AtomInfo.Ru @ 19.7.2015, 14:40) *
ВПС цилиндрический. Вероятности по приближённым формулам, не интегрированием спецфункций.
Термализация - тепловая точка БНАБа (результат в K будет немного завышен, на что нам сейчас пофиг).


Обогащение в каких процентах?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 15:05
Сообщение #34


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Обнинский @ 19.7.2015, 15:02) *
Обогащение в каких процентах?


Видно же - атомарные.

И опять же, какая разница в данном случае?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Обнинский
сообщение 19.7.2015, 15:10
Сообщение #35


Опытный
**

Группа: Haunters
Сообщений: 241
Регистрация: 12.10.2010
Пользователь №: 32 047



Цитата(AtomInfo.Ru @ 19.7.2015, 15:05) *
Видно же - атомарные.

И опять же, какая разница в данном случае?

Никакая. А нормировка на графике спектров плохая. Там на максимальное значение сделано нормирование, а надо на площадь. Перенормировал графики. Можете картинку сделать?
0,0058974
0,032802515
0,072301586
0,10900567
0,095478552
0,092095248
0,07060699
0,058741926
0,055444709
0,050963062
0,048231464
0,045159661
0,041450869
0,037036025
0,0311054
0,02545437
0,020921109
0,016786849
0,015283289
0,013089147
0,013270458
0,017327955
0,01122817
0,006376178
0,002396692
0,01154471


0,009268678
0,051665721
0,111561403
0,165949218
0,135723635
0,114629375
0,067508428
0,042088046
0,032263668
0,026173566
0,02389159
0,022173886
0,020707344
0,018953406
0,016448882
0,014045611
0,012142716
0,010314885
0,009973249
0,009087817
0,009798708
0,013462076
0,009188507
0,00558267
0,002267128
0,045129786

Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 15:16
Сообщение #36


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Обнинский @ 19.7.2015, 15:10) *
А нормировка на графике спектров плохая. Там на максимальное значение сделано нормирование, а надо на площадь.


Да, действительно. На максимумы отнормированы, чтобы удобнее смотреть.

QUOTE(Обнинский @ 19.7.2015, 15:10) *
Перенормировал графики. Можете картинку сделать?


Сделал. Так ещё круче. Ещё лучше видно, что при удвоенном питче тепловая часть спектра больше.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Обнинский
сообщение 19.7.2015, 15:23
Сообщение #37


Опытный
**

Группа: Haunters
Сообщений: 241
Регистрация: 12.10.2010
Пользователь №: 32 047



Цитата(AtomInfo.Ru @ 19.7.2015, 15:16) *

Наглядненько. Чем они понизили наработку, если спектр у них сдвинулся к резонансам?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 15:24
Сообщение #38


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Обнинский @ 19.7.2015, 15:23) *
Наглядненько. Чем они понизили наработку, если спектр у них сдвинулся к резонансам?


Я вот думаю. А не утечкой ли? Она у них сумасшедшая.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
barvi7
сообщение 19.7.2015, 15:41
Сообщение #39


Эксперт
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 142
Регистрация: 22.3.2010
Пользователь №: 4 323



QUOTE(AtomInfo.Ru @ 19.7.2015, 14:49) *
Barvi7,
и всё же, пока выходит, что новый проект недозамедленный.
Прогнал для разных питчей. Питч=11 сидит далеко от максимума по Kinf.
Кхе-кхе... Интересно, если у них случайно выскочит топливная сборка - у них реактивностной аварии не случится? biggrin.gif
Воды станет больше, реактивность сдвинется в сторону максимума...
Шутка, конечно, но пережог локальный в таком случае может внезапно случиться, как мне кажется.

Я так красиво считать не могу - в основном пользуюсь интуицией . . . rolleyes.gif
1. Время замедления в Н2О и в D2O отличаются не сильно в 2 раза . . . поэтому большим "ужесточением" на Н2О за счет большего поглощения - пренебрегаем . .
А вот времена диффузии в Н2О и в D2O отличаются сильно в 100 и более раз. Поэтому здесь можем ожидать основных эффектов.
В предыдущей заметке я говорил о большей "теплости" спектра в D2O в сравнении с такими же условиями на Н2О.
За счет много большего поглощения на Н2О (в 1000 раз больше, чем на D2O) спектр в Н2О становится более жестким (выедается более теплая часть) поэтому спектр Максвелла смещается в сторону больших энергий. А в D2O практически выедается мало и нейтроны находятся в тепловом равновесии с температурой среды, где они летают, а так как D2O много больше, чем U, то D2O все и определяет (по температуре) - Вот это я и имел в виду, когда говорил о большей "теплости".
Реальная "жесткость" теплового спектра в ВВЭР (в единицах кТ) определяется значениями от ~4 до ~8 (учитывая выгорание и С3НВО3), а в нашем случае с D2O - интуитивно предполагаю будет до 2. Поэтому он и более теплый . . . rolleyes.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 19.7.2015, 15:51
Сообщение #40


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 20 992
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(barvi7 @ 19.7.2015, 15:41) *
Реальная "жесткость" теплового спектра в ВВЭР (в единицах кТ) определяется значениями от ~4 до ~8 (учитывая выгорание и С3НВО3), а в нашем случае с D2O - интуитивно предполагаю будет до 2. Поэтому он и более теплый . . . rolleyes.gif


Выглядит разумно, сравнить с ВВЭР, наверно стоит. А интуиция вообще вещь полезная smile.gif А расчёт у меня очень приблизительный - я же всё-таки пресса biggrin.gif Когда пресса считает реактивность и спектр нейтронов в ядерном реакторе, это всегда выглядит... когнитивно.

Но меня больше интересовало, что они в новом проекте сдвинули друг к другу сборки (насколько - не знаю, я тоже не знаю исходного питча). Получается, что они сделали реактор более недозамедленным (или менее тепловым, если угодно), и наработка резко снизилась.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

6 страниц V  < 1 2 3 4 > » 
Reply to this topicStart new topic
3 чел. читают эту тему (гостей: 3, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 20.4.2019, 5:36
Rambler's Top100