лаба 1

20 Февраль 2014 →

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»

ОТЧЕТ

о выполнении лабораторной работы №1

"Исследование поведения ядерного реактора при скачкообразном изменении реактивности"

по курсу

«Физические установки»

Выполнил: Сарьян Р.Р.

Принял: Афанасьев В.В.

Москва, 2013г.

Цель работы: сопоставление переходных процессов в плотности потока нейтронов и эмиссии запаздывающих нейтронов для выявления влияния выбранного описания запаздывающих нейтронов (одна или шесть групп) на поведение критического ядерного реактора при скачкообразном изменении реактивности; условий, при которых одно групповое приближение в описании запаздывающих нейтронов дает близкий к истине (шесть групп) прогноз поведения ядерного реактора.

Введение

Система линейных дифференциальных уравнений, описывающих временное поведение плотности нейтронов в «точечном» приближении при изменении реактивности в реакторе с учетом запаздывающих нейтронов в отсутствии внешнего источника имеет общие решения, представляемые суммой экспонент:

Число слагаемых в решениях равно числу исходных уравнений. Если , то шесть слагаемых в решениях имеют экспоненциальные множители с отрицательными периодами (то есть эти слагаемые затухают) и одно слагаемое, содержащее экспоненциальный множитель с периодом, модуль которого больше модуля любого из отрицательных периодов, а знак совпадает со знаком реактивности. Именно это слагаемое определяет асимптотическое развитие нестационарного процесса, а соответствующий период называется асимптотическим. Приближение мгновенного скачка позволяет установить связь между плотностью нейтронов и концентрацией ядер-эмиттеров:

В одно групповом приближении:

Эти соотношения идентичны, если

С помощью этого соотношения можно получить точное значение асимптотического периода :

Средняя постоянная распада эмиттеров запаздывающих нейтронов зависит от реактивности (т.к. относительные концентрации ядер-эмиттеров различных групп зависят от величины изменения реактивности).

При реактивности постоянная распада слабо зависит от реактивности может быть принята средней величине при нулевой реактивности: .

Модель в одно групповом приближении может обеспечить достаточно точное описание процессов в случае, когда .

Задание 1 и 2

Заполнить таблицу:

Таблица 1. Параметры переходных процессов в ЯР.

Реактивность ρ

Число групп

, с

;

;

-3.5β

1

278

6.6714*10^(-6)

1

-16.046

0.8010

0.016049

0.0159

6

1390

3.2698*10^(-1)

-80.622

-0.35β

1

278

2.3369

0.7955

-48.234

0.4786

0.042069

0.0417

6

1390

1.1427*10

-92.511

-0.035β

1

278

4.5695*10^2

-0.0267

-370.88

0.0629

0.075623

0.0747

6

1390

4.4505*10^2

-395.78

-0.0035β

1

278

9.2249*10^2

-0.0064

-3597.6

0.0064

0.080164

0.0792

6

695

9.1659*10^2

-3620.6

0.0035β

1

278

1.0846*10^3

0.0073

3572.9

-0.0064

0.081199

0.0802

6

695

1.0926*10^3

3550.2

0.035β

1

278

2.3111*10^3

0.1105

346.19

-0.0654

0.085987

0.0848

6

695

2.5982*10^3

324.95

0.29β

1

278

1.0940*10^7

0.9978

30.987

-0.6517

0.134712

0.1305

6

556

5.0113*10^9

18.761

Значения , , , , , находятся экспериментальным путем в процессе выполнения работы, эффективное одногрупповое асимптотическое значение постоянной распада вычисляется по формуле: .

Также требуется зарисовать зависимости: плотности нейтронов от времени , текущего периода от времени , суммарной эмиссии запаздывающих нейтронов и текущего значения средней эффективной постоянной распада.

Требуется построить зависимости:

График 1. Зависимость плотности нейтронов от реактивности при одногрупповом приближении

График 2. Зависимость плотности нейтронов от реактивности при шестигрупповом приближении

График 3. Зависимость средней эффективной постоянной распада эмиттеров запаздывающих нейтронов от реактивности

График 4. Зависимость плотности нейтронов в одногрупповом приближении

График 5. Зависимость текущего периода в одногрупповом приближении

График 6. Зависимость эмиссии запаздывающих нейтронов в одногрупповом приближении

График 7. Зависимость плотности нейтронов в шестигрупповом приближении

График 8. Зависимость текущего периода в шестигрупповом приближении

График 9. Зависимость эмиссии запаздывающих нейтронов в шестигрупповом приближении

График 10. Зависимость текущего значения средней эффективности постоянной распада эмиттеров запаздывающих нейтронов в линейном масштабе

Заключение

В данной работе требовалось сопоставить переходные процессы в плотности потока нейтронов и эмиссии запаздывающих нейтронов для выявления влияния выбранного описания запаздывающих нейтронов (одна или шесть групп) на поведение критического ядерного реактора при скачкообразном изменении реактивности.

В задании требовалось смоделировать как варианты переходные процессы при заданных скачках реактивности в одно- и шестигрупповом приближении, зарисовать графики плотности нейтронов, текущего периода, суммарной эмиссии запаздывающих нейтронов и текущего значения средней эффективной постоянной распада эмиттеров запаздывающих нейтронов. Выбран вариант F и смоделированы переходные процессы для каждого скачка реактивности для двух вариантов приближений и получены требуемые графики, а также графики зависимости плотности нейтронов от реактивности в одно- и шестигрупповом приближении, а также асимптотическое значение средней эффективной постоянной распада эмиттеров запаздывающих нейтронов в асимптотической области также от реактивности.

При увеличении абсолютного значения скачка реактивности неточности при использовании одногруппового приближения растут, и становятся заметными на скачке в 30% β, тогда как при скачке 3% β они еще незаметны.


See also:
Для студента
Похожие записи

Комментарии закрыты.