FYaR_laba_2

20 Февраль 2014 →

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Кафедра «Автоматика»

ОТЧЕТ

По лабораторной работе №2

"Источник нейтронов в подкритическом реакторе"

По курсу

«Физика ядерных реакторов»

Выполнил: Савельев М.К.

Принял: Афанасьев В.В.

Москва, 2013г.

Цель работы: Изучение переходных процессов в подкритическом реакторе с источником нейтронов.

Модель: ядерный реактор в точечном приближении без обратных связей по реактивности с одно- и шестигрупповым описанием запаздывающих нейтронов и скачкообразным вводом реактивности.

Исходное состояние: подкритическое.

Введение

При пуске реактора в него обычно вводят внешний источник нейтронов, мощность которого должна быть достаточной для эффективного функционирования системы контроля плотности потока нейтронов, особенно на начальном этапе разгона реактора. Источник нейтронов, естественно, влияет на переходные процессы в реакторе. В номинальных режимах плотность нейтронов деления велика по сравнению с плотностью нейтронов, обусловленной внешним источником. Его влиянием на переходные процессы можно пренебречь. Задача предлагаемого исследования – изучение переходных процессов в реакторе с источником нейтронов в процессе приближения к критическому состоянию. Моделирование переходных процессов следует производить в шести и одногрупповом приближениях описания запаздывающих нейтронов.

Задание

Заполнить таблицу:

Таблица 1. Параметры переходных процессов в ЯР.

Временной инт., с

Нач. реакт. на инт., β

Изм. реакт. на инт., β

Текущая реакт. на инт., β

0-1000

-3

+2

-1

611.5108

153.8

153.8

1/3

1000-2500

-1

+0.7

-0.3

956.8345

512.66

512.66

1/10

2500-4500

-0.3

+0.2

-0.1

1719.4245

1538

1538

1/30

4500-8500

-0.1

+0.07

-0.03

4000

5126.3

5126.1

1/100

График 1. Зависимость плотности нейтронов в одно- и шестигрупповом приближении в линейном масштабе для 1 и 2 вариантов

График 2. Зависимость плотности нейтронов в одно- и шестигрупповом приближении в логарифмическом масштабе для 1 и 2 вариантов

Здесь для каждого переходного процесса уменьшался скачок реактивности. На графиках же мы видим, что при малом скачке реактивности, приращение мощности реактора больше, так как реактивность по модулю меньше. Таким образом при меньшей по модулю вводимой отрицательной реактивности увеличивается скачек мощности, но процесс занимает большее время.

График 3. Зависимость плотности нейтронов в одно- и шестигрупповом приближении в логарифмическом масштабе и зависимость обратного времени жизни эмиттеров запаздывающих нейтронов в линейном масштабе для 1 и 2 вариантов

Импульсный скачек эффективной постоянной распада эмиттеров запаздывающих нейтронов, что соответствует вводу реактивности, то есть физически в АЗ реактора появляются эмиттеры нейтронов. Причем пик постоянной распада эмиттеров соответствует моменту времени, когда на процесс максимально влияют мгновенные нейтроны, так как при этом постоянная распада мала. Затем, постоянной распада эмиттеров уменьшается, что соответствует уменьшению влияния мгновенных нейтронов и увеличению влияния запаздывающих нейтронов на процессы в реакторе. При установление плотности потока нейтронов в ректоре постоянная распада ядер эмиттеров стремится к постоянному значению.

График 4. Зависимость плотности нейтронов в шести- и одногрупповом приближении в линейном масштабе для 3 и 4 вариантов

График 4. Зависимость плотности нейтронов в шести- и одногрупповом приближении в линейном масштабе для 5 и 6 вариантов

Видно, что шестигрупповая модель для низкой подкритичности реактора дает большие значения плотности нейтронов.

Заключение

В данной работе требовалось изучить переходные процессы в подкритическом реакторе с источником нейтронов.

В задании требовалось смоделировать переходные процессы при заданных скачках реактивности в одно- и шестигрупповом приближении, а также получить зависимости плотности нейтронов в линейном и логарифмическом масштабе. В первом и втором варианте графики практически идентичны в том масштабе, что может предоставить программа. Асимптотическое значение плотности нейтронов у них совпадает, что объясняется длительностью интервала, данного на переходной процесс. В третьем и четвертом, а также пятом и шестом варианах графики отличаются не более чем на 10%, что объясняется различием расчетных формул в одно- и шестигрупповом приближении.

Асимптотическое время растет с увеличением реактивности в связи с тем, что при приближении к критическому состоянию переходные процессы затягиваются и плотность нейтронов увеличивается по абсолютному значению, то есть зависит от : .

Текущей реактивностью на интервале и ее изменением

Текущей реактивностью на интервале

56 секунд для самой долгой, 0.2 секунды для самой быстрой

Шестигрупповое приближение дает более резкий скачок, а затем становится более пологим, одногрупповое наоборот

Его реактивность постепенно падает за счет осколков деления


See also:
Для студента
Похожие записи

Комментарии закрыты.