27 Интегральная и дифференциальная эффективность стержней-поглотителей.

Интегральной эффективностью (Н) подвижного поглотителя в рассматриваемом его положении по высоте активной зоны (Н) называется величина положительной реактивности, сообщаемой реактору при подъёме этого поглотителя от НКВ до положения Н.

На ВКВ интегральная эффективность поглотителя максимальна. Эту величину принято называть физическим весом (эффективностью) поглотителя.

Физический вес подвижного поглотителя – это величина положительной реактивности, высвобождаемая при подъёме его от НКВ до ВКВ. Иначе говоря, физический вес стержня-поглотителя – это его интегральная эффективность на верхнем концевом выключателе.

На некоторых реакторах принято использовать не высоту подъема, а глубину погружения ОР

Дифференциальной эффективностью подвижного поглотителя в рассматриваемом положении Н по высоте активной зоны называется величина положительной реактивности, высвобождаемой при подъёме его от заданного положения Н на единицу длины.

В больших активных зонах реакторов АЭС такой единицей длины служит 1 см или 1%; поэтому размерности дифференциальной эффективности

_Н = (d/dH) – 1/см, %/см или _э/см.

Дифференциальная эффективность поглотителей обозначается как производная реактивности по перемещению Н.

28 Особенности применения поглощающих стержней.

Суммарная эффективность (вес) одиночного стержня, погру­женного на полную глубину в центр активной зоны ∆ρ_ст (r = 0,z=H)=∆ρ_ст⁰,

приближенно оценивается на основе диффузионной мо­дели и теории возмущений через параметры:

М_аз² = L_аз² + _аз, см² – площадь миграции активной зоны;

R_аз, см – радиус активной зоны; r_э, см - эффективный радиус стержня-поглотителя

Выводы из формулы:

Зависимость физического веса центрального стержня от его эффективного радиуса прямая (больше r_э – больше физический вес).

Чем больше эффективный радиус, тем больше поверхность стержня, которая поглощает нейтроны. Отсюда - и увеличение степени воздействия стержня на реактор при его полном погружении в активную зону, выражаемого величиной физического веса стержня-поглотителя.

Обратная зависимость физического веса от радиуса активной зоны: один и тот же стержень-поглотитель на активную зону малых размеров воздействует значительно сильнее, чем на активную зону больших размеров. Отсюда следует, что физический вес одного и того же стержня-поглотителя в разных по размерам реакторах различен.

Величина физического веса не зависит от величины средней плотности потока тепловых нейтронов в активной зоне (Ф), а, значит, - не зависит и от уровня мощности, на котором работает реактор.

Распределение плотности потока тепловых нейтронов по радиусу активной зоны без стержня (1) и с центрально расположенным поглощающим стержнем (2)

При введении стержня в активную зону увеличивается скорость пог­лощения нейтронов. Наряду с этим происходит увеличение утечки нейтронов вследствие изменения распределения нейтронного поля.

С приближением к стержню плотность потока резко спадает. При условии сохранения постоянной средней плотнос­ти потока тепловых нейтронов ее значение возрастает на периферии ак­тивной зоны. А это приводит к увеличению утечки из активной зоны как тепловых, так и быстрых нейтронов.

По мере перемещения поглощающего стержня от центра к периферии активной зоны его эффективность уменьшается вследствие снижения плот­ности потока тепловых нейтронов, что ведет к уменьшению поглощения нейтронов пропорционально снижению этой плотности.