3. Усереднення мікроскопічних перетинів за спектром Максвелла по температурі теплоносія

Усереднення мікроскопічних перетинів за спектром Максвелла першого разу виконується по температурі теплоносія.

Температура в активній зоні відрізняється від стандартної (t = 20 ⁰С), для якої наведені значення нейтронно-фізичних констант у довідковій літературі. Тому в першому наближенні припускають, що енергія теплових нейтронів співпадає з температурою уповільнювача, у якому утворяться теплові нейтрони.

Від енергії нейтронів, залежить тільки перетини поглинання та ділення, які усереднюють по температурі теплоносія. Перетин розсіювання для всіх матеріалів активної зони від енергії нейтронів практично не залежить і не усереднюється за спектром Максвелла.

Усереднення за спектром Максвелла проводять по формулі:

(4.3)

де T₀ = 293 ⁰K – стандартна температура

T – температура теплоносія, ⁰K

σ_а(kТ₀) – табличні значення для атомів, що входять до складу палива та інших компонентів активної зони, при стандартній температурі.

g_a(T) – поправочний коефіцієнт, впроваджується тільки для ізотопу урану 235

(4.4)

Після знаходження усереднених за спектром Максвелла перетинів хімічних елементів повторюють розрахунки мікроскопічних перетинів для ядерного палива, які описані в п. 4.1.

4. Макроскопічні перетини усереднені за спектром Максвелла по температурі теплоносія

Розрахунок аналогічний обчисленням у п.4.2, але виконується з використанням значень мікроскопічними перетинів, усереднених за спектром Максвелла.

(4.5)

5. Температура нейтронного газу

У середовищі розмноження з інтенсивним поглинанням нейтронів, що характерно для активної зони реактора, середня енергія нейтронів визначається температурою нейтронного газу. Це деяка умовна температура, що враховує підвищення середньої енергії нейтронів у порівнянні з температурою теплоносія.

(4.6)

де T – температура теплоносія, ⁰K, приймається як середня температура теплоносія в активній зоні реактора

A – коефіцієнт, який враховує конструктивні особливості реактора. Для реакторів типу ВВЭР приймається рівним А = 1,98

– перетин поглинання для активної зони реактора з урахуванням всіх компонентів активної зони і їх об’ємних часток

(4.7)

– здатність, що сповільнює, для активної зони реактора

(4.8)

Параметр уповільнення для атомів, що входять до складу активної зони обчислюється за допомогою приблизної формули

(4.9)

Здатність до уповільнення палива та конструкційних матеріалів розраховується аналогічно розрахунку макроскопічного перетину розсіювання. Здатність до уповільнення води визначається на підставі табличного значення для нормальних умов з урахуванням фактичної щільності води в реакторі, яка відповідає параметрам теплоносія в реакторі:

ξΣ_s¹ = 1,35 ρ, [см ^-1], (4.10)

де ρ – середня щільність теплоносія, г/см³

6. Усереднення мікроскопічних перетинів за спектром Максвелла по температурі нейтронного газу

Усереднення мікроскопічних перетинів по спектрі Максвелла при температурі нейтронного газу виконується аналогічно розрахунку в п. 4.3, але при усередненні використовується температура нейтронного газу замість температури теплоносія.