3. Расчет эффективного коэффициента размножения (запаса реактивности реактора).

Эффективный коэффициент размножения вычисляется по формуле:

Квадрат длины диффузии:

Усреднение сечения поглощения по ячейке с учетом неравномерности плотности потока:

Усреднение транспортного сечения:

Для отражателя:

Квадрат длины замедления: ,

где

Таблица 4. Транспортное сечение при Е=1эВ

Элемент	U235	U238	К. м.	H2O	Графит	Сумма
N∙1024 см-3	6,76· 10-5	1,28 · 10-3	3,56 · 10-4	2,30 · 10-4	7,41 · 10-2
σtr(1эВ)	7,8	7,7	10,3	9,5	3,7
Σtr(1эВ)	5,27∙10-4	9,86∙10-3	3,67∙10-3	2,19∙10-3	0,274	0,290

Геометрический параметр:

Для плоской границы двух сред:

Материальный параметр

Отражатель – чистый графит: N=N_0C = 0,0803 · 10²⁴ см^-3

Радиальная часть геом. параметра:

Осевая часть геом. параметра:

Запас реактивности:

3. Расчет неравномерности энерговыделения в активной зоне.

Коэффициент равном. по радиусу (радиальный):

Осевой:

Объемный коэффициент неравномерного энерговыделения:

Ошибка: . Требуемая точность <10%.

Следовательно, провести пересчет размеров активной зоны.

Возьмем

Далее пересчитаем геом. параметр:

Проверяем

Ошибка: : .

Таким образом, параметры реактора при загрузке:

3. Изменение изотопного состава со временем работы реактора

Коэффициент воспроизводства в начале кампании:

Первое приближение z=0,6.

Концентрация шлаков.

E_f = 200 МэВ – энергия деления

10МэВ – энергия нейтрино

Оставшаяся энергия 190 МэВ

Число делений на 1кВт:

За сутки:

Концентрация шлака:

Сечение поглощения одной пары: 50∙10^-24см² (кроме Xe¹³⁵ и Sm¹⁴⁹)

Выходы изотопа на акт деления: ω_Sm = 0.014, ω_Xe = 0.059

Постоянная распада ксенона: λ_Xe = 2,09∙10^-5с^-1

Равновесное макроскопическое сечение поглощения тепловых нейтронов самарием:

Плотность потока тепловых нейтронов:

Равновесное макроскопическое сечение поглощения тепловых нейтронов ксеноном:

Среднее число вторичных нейтронов на акт поглощения ураном-235 или плутонием-239:

Коэффициент использования тепловых нейтронов:

Так как изотопный состав меняется только в твэлах, пересчитаем сечение поглощения в блоке: здесь .

Условие не выполняется, следавтельно графиечски находим следующее приближение z.

Из графика: берем Z=0.4 и производим пересчет необходимых величин.

Условие выполняется, следовательно, мы можем сделать вывод о том, что время кампании реактора, .