4 Реактиметр. Принцип действия.

Для определения текущей реактивности в переходных процессах, происходящих в реакторах, используют специальные аналого-цифровые устройства – реактиметры или автоматизированные СВРК.

На вход реактиметра подают сигнал от одного или нескольких нейтронных датчиков (ионизационных камер).

Работа современных реактиметров (ПИР, ЦВР-9, "Памир") основана на решении уравнений кинетики точечного реактора, поэтому важным является выполнение условия разделения переменных составляющих нейтронного потока (или постоянства пространственно-энергетического распределения нейтронов в реакторе во время измерения).

Уравнения кинетики решаются в приближении шести групп запаздывающих нейтронов.

В действительности условие разделения переменных в большом реакторе не выполняется, и полученный результат содержит систематическую погрешность, которая увеличивается с ростом вносимого возмущения и увеличения физических размеров реактора.

В общем случае показания реактиметра могут зависеть от взаимного расположения датчика и места введения возмущения, а также от времени после окончания перемещения стержней и скорости их движения.

Для учета пространственно-временных эффектов при измерениях реактивности существуют разные возможности. Например, поправки к показаниям реактиметра могут быть получены с помощью предварительного расчетного моделирования конкретного эксперимента с применением трехмерной нестационарной программы.

В целом погрешность определения реактивности складывается из приборной (<1%), модельной (точечная модель) и константной (погрешности характеристик мгновенных и запаздывающих нейтронов). В качестве единицы измерений реактивности используют β_эф (эффективная доля запаздывающих нейтронов).

Для перевода полученного значения реактивности в абсолютные единицы надо знать реальное среднее по активной зоне значение β_эф с учетом изменений нуклидного состава топлива и ценности нейтронов.

Реактиметр — прибор, фиксирующий изменение потока нейтронов (нейтронной мощности) с помощью датчиков, расположенных внутри или вне активной зоны, и производящий первичную обработку сигнала с целью получения измеренной реактивности ядерного реактора по заранее известному закону или алгоритму.

Реактиметр применяется для измерений реактивности и нейтронно-физических характеристик энергетических реакторов атомных электростанций, реакторных установок и критических сборок в процессе их пуска и эксплуатации.

Реактиметр – прибор, позволяющий оценить реактивность, внесенную в активную зону ядерного реактора, на основании изменения сигналов внереакторных датчиков во времени.

Аппаратно реализованный реактиметр получает оценку реактивности при достаточно малом шаге по времени (период получения данных около 0.01 – 0.1 секунды). Реккурентные соотношения для расчета реактивности

Такие малые времена в расчете реактивности приводят к тому, что реактиметр показывает текущую реактивность реактора практически без запаздывания.

5 Контроль работы реактора.

.

основные параметры, подлежащие контролю и оптимизации в процессе эксплуатации:

температура теплоносителя на входе и выходе по каналам и в целом по активной зоне;

давление теплоносителя в характерных точках как в самом реакторе, так и во внешнем контуре;

расход теплоносителя по каналам или в целом по активной зоне;

тепловая мощность реактора; энерговыделение по объему активной зопы; температура оболочек твэлов (выборочно) и других конст­рукционных материалов внутри корпуса реактора; реактивность реактора;

положение стержней регулирования и компенсации.

Кроме измерений указанных режимных параметров про­водят контроль герметичности корпуса, состояния металла, герметичности оболочек твэла, многообразный дозиметричес­кий контроль и т. п.

Таким образом, на пульт управления, на котором со­средоточена контрольно-измерительная аппаратура не только реактора, но и блока в целом, поступает обширная инфор­мация.

Важный вид внутриреакторного контроля — выборочное из­мерение температуры оболочек твэлов, некоторых металлоконструкций,

Основное назначение внутриреакторного контроля: обес­печить равномерное энерговыделение по объему активной зоны, а также выдержать оптимальные запасы до предельно допустимых значений теплофизических параметров, определяющих надеж­ность и безопасность работы.

Локальные значения энерговы­деления измеряются с помощью малогабаритных ионизацион­ных камер деления, активационных индикаторов и других детекторов.

Специфика ядерных реакторов—оперативный контроль его тепловой мощности.

Измерение по тепловому балансу весьма инерционно, а при низких уровнях мощности оно не обеспечивает необходимой точности либо вообще невозможно, когда разность температур теплоносителя ничтожно мала.

Тепловая мощность реактора, как было показано ранее, практически пропорциональна плотности потока нейтронов.

Основное назначение ВНУТРИ РЕАКТОРНОГО КОНТРОЛЯ:

обес­печить равномерное эперговыделение по объему активной зоны,

выдержать оптимальные запасы до предельно допустимых значений теплофизических параметров, определяющих надеж­ность и безопасность работы.

Измерение перепадов температур, давлений и расходов по каналам дает представление о мощности отдельных ТВС и ЯР в целом.

Важный вид внутриреакторного контроля — выборочное из­мерение температуры оболочек твэлов, некоторых металлоконструкций, а в графитовых реакторах—температуры графитовой кладки. В качестве детекторов используются различного рода термопары.

Энергетический ядерный реактор оснащен большим количе­ством контрольно-измерительной аппаратуры, предназначенной для оптимизации режима и управления работой.

С этой целью ведется как внутриреакторный контроль, так и измерение основных параметров во внешнем контуре.