36 Борное регулирование реактивности реактора
В корпусных реакторах, к которым относится и реактор ВВЭР, для обеспечения длительной (300-450 суток) кампании требуется очень большой запас реактивности (на начало кампании запас более 30-40 βэф).
Для компенсации больших запасов медленно меняющейся реактивности в таких реакторах необходимо иметь специальную инерционную систему, которую обычно называют компенсирующей.
В качестве такой компенсирующем системы наибольшее распространение получила система регулирования реактивности с помощью поглощающей жидкости.
В реакторе ВВЭР в качестве жидкостной системы регулирования используется система регулирования с помощью борной кислоты.
Суть борного регулирования:
в циркулирующую в первом контуре воду добавляется определенное количество борной кислоты.
Концентрация борной кислоты определяется скоростью и глубиной выгорания топлива в период между частичными перегрузками топлива.
После каждой частичной перегрузки концентрация борной кислоты максимальна и рассчитана на компенсацию реактивности, обусловленной избытком топлива над критической массой.
К началу же очередной частичной перегрузки борная кислота практически полностью выводится из циркулирующей воды, и концентрация ее становится почти равной нулю.
Главным достоинством борного регулирования является то, что введение борной кислоты не искажает поля плотности потока нейтронов в активной зоне реактора, так как бор равномерно распределен в циркулирующей воде.
При этом механическая система компенсации реактивности (кластеры поглощающих стержней) предназначена только для компенсации температурного эффекта и отравления реактора и после выхода реактора на рабочий режим практически почти полностью выводится из активной зоны. Одновременно она выполняет и функции аварийной защиты.
При работе на мощности в зоне остаются только стержни, которые выполняют роль оперативного регулирования и суммарная эффективность которых сравнительно невелика (несколько меньше 1 βэф), поэтому искажения профиля плотности потока нейтронов из-за перемещения механической системы регулирования сводятся к минимуму.
Борное регулирование обеспечивает глубокую подкритичность реактора в холодном состоянии и при перегрузке топлива при температуре теплоносителя 20-60°С, компенсирует медленные изменения реактивности, связанные с выгоранием топлива, стационарным отравлением ксеноном и самарием, а также с нагревом и расхолаживанием реактора.
При работе на мощности в зоне остаются только стержни, которые выполняют роль оперативного регулирования и суммарная эффективность которых сравнительно невелика (несколько меньше 1 βэф), поэтому искажения профиля плотности потока нейтронов из-за перемещения механической системы регулирования сводятся к минимуму.
Борное регулирование обеспечивает глубокую подкритичность реактора в холодном состоянии и при перегрузке топлива при температуре теплоносителя 20-60°С, компенсирует медленные изменения реактивности, связанные с выгоранием топлива, стационарным отравлением ксеноном и самарием, а также с нагревом и расхолаживанием реактора.
При работе на мощности в зоне остаются только стержни, которые выполняют роль оперативного регулирования и суммарная эффективность которых сравнительно невелика (несколько меньше 1 βэф), поэтому искажения профиля плотности потока нейтронов из-за перемещения механической системы регулирования сводятся к минимуму.
Борное регулирование обеспечивает глубокую подкритичность реактора в холодном состоянии и при перегрузке топлива при температуре теплоносителя 20-60°С, компенсирует медленные изменения реактивности, связанные с выгоранием топлива, стационарным отравлением ксеноном и самарием, а также с нагревом и расхолаживанием реактора.
При работе на мощности в зоне остаются только стержни, которые выполняют роль оперативного регулирования и суммарная эффективность которых сравнительно невелика (несколько меньше 1 βэф), поэтому искажения профиля плотности потока нейтронов из-за перемещения механической системы регулирования сводятся к минимуму.
Борное регулирование обеспечивает глубокую подкритичность реактора в холодном состоянии и при перегрузке топлива при температуре теплоносителя 20-60°С, компенсирует медленные изменения реактивности, связанные с выгоранием топлива, стационарным отравлением ксеноном и самарием, а также с нагревом и расхолаживанием реактора.
Пример: В случае подпитки чистым дистиллятом изменение борной концентрации в 1-м контуре во времени можно рассчитать по формуле
где С0 - концентрация кислоты в момент времени, равный нулю.
Изменение концентрации борной кислоты в 1-м контуре при введении чистого конденсата с различными расходами
