- •Оглавление
- •1. Реакторные измерения.
- •2 Нейтронные источники.
- •3 Период реактора. Мгновенный период.
- •4 Реактиметр. Принцип действия.
- •5 Контроль работы реактора.
- •6 Основные контролируемые параметры реактора
- •7 Системы регулирования ядерным реактором.
- •8 Система управления и защиты. Состав суз реактора ввэр-1000.
- •9 Аппаратура контроля нейтронного потока.
- •10 Какие параметры контролирует система акпн.
- •11 Состав системы акпн.
- •12 Диапазоны измерения плотности потока нейтронов на ядерном реакторе.
- •13 Градуировка нейтронных детекторов.
- •14 Принцип работы ионизационных камер для контроля потока нейтронов.
- •15 Компенсированные и некомпенсированные ик. Принцип действия.
- •16 Чувствительность ик в импульсном и токовом режимах работы.
- •17 Назначение и состав системы сврк.
- •18 Функции и контролируемые параметры системы сврк.
- •19 Внутриреакторные датчики контроля потока нейтронов. Преимущества и недостатки.
- •20 Принцип работы датчиков дпз
- •21 Датчики контроля температуры.
- •22 Схема управления яр. Регулирующие стержни и компенсирующая система.
- •23 Схема управления яр. Система аварийной защиты.
- •24 Основные характеристики неравномерности поля энерговыделения.
- •25 Методы изменения реактивности.
- •26 Регулирование реактивности стержнями.
- •27 Интегральная и дифференциальная эффективность стержней-поглотителей.
- •28 Особенности применения поглощающих стержней.
- •29 Эффективность стержня поглотителя и ее зависимость от глубины погружения.
- •30 Изменение реактивности при перемещении стержня по высоте.
- •31 Эффект интерференции стержней.
- •32 Градуировка поглотителя. Суть метода разгона.
- •33 Исполнительные органы суз.
- •34 Суз реактора ввэр-440
- •35 Суз реактора ввэр-1000
- •36 Борное регулирование реактивности реактора
- •37 Выгорающие поглотители.
- •38 Запас реактивности реактора.
- •39 Изменение запаса реактивности за кампанию. Энергоресурс, энерговыработка.
- •40 Кривая энерговыработки, темп выгорания.
- •41 Источники энерговыделения.
- •42 Энерговыделение в активной зоне и реакторных материалах.
- •43 Влияние энерговыделения на кампанию реактора.
- •44 Мощность, кампания, энергоресурс реактора.
- •45 Глубина выгорания топлива.
- •46 Основные параметры, определяющие кинетику реактора.
- •47 Пространственно-независимая кинетика.
- •48 Уравнения кинетики реактора с одной группой запаздывающих нейтронов.
- •49 Анализ уравнений кинетики реактора.
- •50 Подкритическое состояние реактора.
- •1) Спонтанное деление ядер топлива.
- •2) Нейтроны космического излучения:
- •3) Фотонейтроны.
- •4) Искусственные источники нейтронов,
- •51 Процедура ступенчатого пуска и ядерная безопасность.
- •52 Требования безопасности при пуске реактора.
- •53 Признаки приближения к критическому состоянию.
- •54 Пуск реактора и максимальнаяскорость введения положительной реактивности.
- •55 Метод обратного умножения.
- •56 Достижение критичности на запаздывающих нейтронах.
- •57 Анализ кинетики при положительном скачке реактивности.443
- •58 Анализ кинетики при отрицательном скачке реактивности.
- •59 Кинетика реактора в энергетических режимах
- •60 Кинетика реактора в энергетических режимах
- •Эффекты реактивности
- •62 Ядерно-физический эффект.
- •63 Мощностной эффект реактивности.
- •64 Переходные процессы в реакторе при возмущении по реактивности с учетом температурных обратных связей
- •65 Модель с обратной связью по мощности реактора
- •66 Динамические процессы при вводе большой положительной реактивности
- •67 Работа реактора на мощности
- •68 Останов, остаточное тепловыделение и расхолаживание реактора
- •69 Аварии
- •70 Оптимизация топливоиспользования на аэс с ввэр.
- •71 Перегрузка ядерного топлива
- •72 Способы перегрузки ядерного топлива
- •73 Периодическая перегрузка ядерного топлива
- •74 Реальные способы перегрузки ядерного топлива
- •75 Идеальный и периодический режимы перегрузки топлива
19 Внутриреакторные датчики контроля потока нейтронов. Преимущества и недостатки.
В качестве датчиков нейтронного потока используются бета-эмиссионные датчики прямой зарядки (ДПЗ), имеющие различные эмиттеры и позволяющие наблюдать за распределением энерговыделения в наиболее напряженных ТВС с точностью 3-4 %. Чаще всего используются ДПЗ с эмиттером из родия.
20 Принцип работы датчиков дпз
Конструктивно ДПЗ представляют собой цилиндрическую камеру с центральным электродом — эмиттером, наружным электродом — коллектором (как правило, это корпус детектора) и твердотельным диэлектриком (изолятором) между электродами.
Датчики прямой зарядки представляют собой генераторы тока и состоят из эмиттера и коллектора.
Эмиттер представляет собой проволочку диаметром 0.5 мм и длиной до 200 мм. Изолятор изготавливается из кварцевой трубки, а коллектор - из нержавеющей трубки диаметром 1.3 мм.
В качестве эмиттера используется материал (родий), который при облучении нейтронами дает радиоактивный изотоп, распадающийся с образованием заряженных бета-частиц.
Уходя с эмиттера, бета-частицы заряжают его положительно, создавая разность потенциалов между эмиттером и собирающим бета-частицы заземленным коллектором.
Протекающий электрический ток будет пропорционален плотности потока нейтронов в месте установки детектора.
По сравнению с другими типами нейтронно-чувствительных детекторов ДПЗ обладают следующими преимуществами:
Малые габариты позволяют разместить в реакторе большое количество детекторов, необходимое для получения детальной картины распределения энерговыделения по объему активной зоны;
ДПЗ не требуют внешнего источника питания, имеют достаточно высокую надежность, срок службы не менее одной кампании реактора, их чувствительность мало изменяется в процессе эксплуатации, и эти изменения можно скорректировать расчетным путем;
ДПЗ просты по конструкции, технологичны при изготовлении, имеют хорошую воспроизводимость параметров (разброс чувствительности не более ± 1%) и невысокую стоимость.
Наряду с этим ДПЗ присуши и некоторые недостатки:
небольшой выходной сигнал - в реакторах ВВЭР на номинальной мощности их выходной ток составляет единицы микроампер;
зависимость чувствительности ДПЗ от различных параметров, характеризующих состояние активной зоны (выгорание, обогащение ближайших твэлов, концентрация борной кислоты, температуры теплоносителя и тл.) и от выгорания эмиттера ДПЗ.
Важная эксплуатационная характеристика ДПЗ — диапазон измерений, в пределах которого показания детектора пропорциональны плотности потока нейтронов.
По теоретическим оценкам значение верхнего предела плотности потока нейтронов для ДПЗ с эмиттерами из родия, серебра и ванадия составляет 1017-1020 см-2с-1.
Нижний предел линейности ДПЗ обусловлен влиянием гамма-излучения реактора, токами линии связи и токами от долгоживущих радионуклидов эмиттера.
В применяемых на реакторах ВВЭР детекторах тина ДПЗ-1М эмиттер представляет собой родиевую проволочку диаметром 0,5 и длиной 200 мм.
Часть выходного сигнала ДПЗ обусловлена электронами, образующимися на эмиттере под воздействием гамма-излучения в результате фотоэффекта и комптон-эффекта.
В образовании этой компоненты участвует как внешнее гамма-излучение, так и гамма-излучение, образующееся при активации ядра родия нейтронами. Мгновенный компонент, вызванный; (n,гамма)-реакцией на эмиттере, составляет обычно 7-8% активационной составляющей. Существенно, что этот компонент практически безынерционен.
Третья составляющая сигнала ДПЗ обусловлена током, образуюшимся в линии связи при воздействии на нее внутриреакторных излучений. Этот фоновый компонент пропорционален длине линии связи. Для ДПЗ-1М ее доля может доходить до 10% общего выходного сигнала.
Выходной сигнал ДПЗ пропорционален плотности нейтронного потока в месте его расположения, который в свою очередь связан с энерговыделением в ближайших твэлах.
Восстановление поля энерговыделения по сигналам ДПЗ осуществляется на основе коэффициентов пропорциональности, зависящих от обогащения топлива и его выгорания, концентрации борной кислоты, температуры теплоносителя и т.д.
Результирующая погрешность определения линейного энерговыделения с помощью родиевого ДПЗ складывается из следующих основных оставляющих: погрешности определения коэффициента перехода а от сигнала эмиттера к энерговыделению (~4%); неидентичности чувствительности ДПЗ (± 1%); погрешности учета фонового тока линии связи (до 2%); погрешности учета термотоков (1%); погрешности измерения сигналов ДПЗ (1%).
Среднеквадратичная погрешность составляет примерно 5%
Основные конструктивные отличия детекторной части КНИ для модификаций реакторов ВВЭР:
Серийный ВВЭР-440:
семь ДПЗ размещены равномерно с шагом 305±1 мм; используется ДПЗ-1М с эмиттером из родия длиной 200 мм и диаметром 0,5 мм;
V блок НВАЭС с ВВЭР-1000:
семь ДПЗ размещены равномерно с шагом 437,5 ±1 мм; используется ДПЗ-1М с эмиттером из родия длиной 250 и диаметром 0,5 мм;