Способ измерения эффективности органов регулирования ядерного реактора

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ -ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, включающий введение исследуемого органа регулирования в критический реактор, вьщержку в нем и определение эффективности органа регулирования из отношения измеренных детектором уровней мощности реактора , отличающийс я тем, что, с целью повьшения точности измерений путем устранения изменения эффективности детектора, исследуемый орган регулирования после введения в реактор и вьщержки в нем вьюодят из реактора и эффекi тивность органа регулирования оп (Л ределяют из отношения измеренных , детектором уровней мощности реактос ра в критическом состоянии после вьтода органа регулирования из реактора и до ввода органа регулирования в реактор. 00 с СП 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И),(594 С 21 С 17 00 фр с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (;)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3470739/18-25 (22) 16.07.82 (46) 15.12.85. Бюл. 9 46 (71) Институт ядерной энергетики

АН БССР (72) С.А.Полозов, В.В.Сапожников, С.Н.Сикорин и О.И.Ярошевич (53) 621.039,51 (088.8) (56) 1.КНпНН Дж.P Физические осно» вы кинетики ядерных реакторов, M.: Атомиздат, 1967, с.201.

2.Сарылов В.Н. и др. Опыт применения реактиметров на атомных электростанциях, "Атомные электростанции"..Вып.2. — М.: Энергия, 1979, с.161.

3. Sreitenhuber L., Huber Н, ТаЫез for the eva1uation of

rod-drop measurements. "Atomkernenergie", 1970, Band 15, Бъ 4, s.259. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, включающий введение исследуемого органа регулирования в критический реактор, выдержку в нем и определение эффективйости органа регулирования из отношения измеренных детектором уровней мощности реак. тора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем устранения изменения эффективности детектора, исследуемый орган регулирования после введения в реактор и выдержки в нем выводят из реактора и эффективность органа регулирования определяют из отношения измеренных, детектором уровней мощности реактора в критическом состоянии после вывода органа регулирования из реак. тора и до ввода органа регулирования в реактор.

Изобретение относится к области ядерной техники, а конкретно к спосо бам измерения эффективности органов регулирования ядерного реактора.

Известен способ измерения эффективности органов регулирования ядерного реактора посредством измерения .асимптотического периода реактоРа 1 1).

Способ заключается в измерении положительного асимптотического периода, возникающего при выведении исследуемого органа регулирования из критического реактора, и определения эффективности оргàíà perулирования из соотношения между периодом и реактивностью - уравнения "обратных часов",. Нижний предел измеряемой реактивности определяется флуктуациями уровня мощности и составляет примерно 0,01ф gf верхний ограничен соображениями ядерной безопасности и составляет менее 0,5/ pfg.

Измерение полной эффективности органа регулирования, которая превышает 0,5 3 gg проводят последовательно посредством его выведения из реактора частями в указанных пределах изменения реактивности с компенсацией избытка реактивности введением других органов регулирования, что приводит к изменению пространственно-энергетического распределения нейтронов в реакторе, интерференции между стержнями и, как следствие этого, к ошибке в измеряемом значении эффективности, органа регулирования.

Известен способ измерения эффективности органов регулирования ядерного реактора на основе определения реактивности реактора путем обращенного решения уравнения кинетики реактора в точечной модели (2 ).

Эффективность органа регулирования, определяется как разность измеренных значений реактивности реактора до и после введения органа регулирования в реактор. Измерение реактивности заключается в регистрации скорости счета нейтронного детектора через малые интервалы времени и определении реактивности из соотношения между реактивностью реактора и скоростью счета детектора — обращенног0 решения уравнений кинетики. Однако результаты измерения реактивности зависят от взаимного расположения

088540

5

1О

50 детектора и исследуемого органа регулирования, спектральной чувствительности детектора, времени после окончания перемещения и скорости перемещения органа регулирования. Эти пространственные эффекты обусловлены изменением пространственно-энергетического распределения нейтронов в реакторе при введении в него органа регулирования. Точечная же модель кинетики основана на предложении неизвестности указанного распределения нейтронов до, во время и после ввода органа регулирования в реактор.

Пространственные эффекты приводят к изменению эффективности детектора (показание детектора на один нейтрон деления в реакторе ) при вводе органа регулирования в реактор, и, как следствие, к значительным ошибкам в определении эффективности органов регулирования, которые увеличиваются с увеличением эффективности исследуемого органа регулирования или группы органов регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является способ измерения эффективности ор-, ганов регулирования ядерного реактора, включающий введение исследуе-. мого органа регулирования в критический реактор, выдержку в нем и определение эффективности органа регулирования из отношения измеренных детектором уровней мощности реактора j3). . В данном способе орган регулирования или группа органов вводится (сбрасывается ) в критический реактор. Величина эффективности органа регулирования определяется из отношения n(t)/ï(0) измеренных детектором уровней мощности реактора спустя время- 1 после и до сброса органа регулирования в реактор.

Зависимость отношения n(t)/ï(0) от эффективности сбрасываемого органа регулирования. определяется из расчета.

Однако существующий способ измерения имеет недостатки.

Использование уравнений кинетики точечного реактора, на которых основан описанный способ измерения, подразумевает, что пространственно-энергетическое распределение нейтронов, имеющееся в критическом

0,6 (01

Р,10 (t 67

О,C)7 при () ) — (3 ). з 1088 реакторе, не изменяется после сброса органа регулирования (в подкритическом реакторе ). Однако значительные возмущения указанного распре. деления нейтронов приводят к изменению эффективности детектора и, как следствие, к большим погрешностям измерения эффективности органа регулирования способом сброса.

Погрешность измерения возрастает 10 с увеличением эффективности сбрасываемого 1органа1 регулирования или группы органов., Цель изобретения — повышение точности измерений эффективности 15 органов регулирования путем устранения изменения эффективности детектора °

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения эффективности органов регулирования ядерного реактора, включающем введение исследуемого органа регулирования в критический реактор, выдержку в нем и определение эффективности орга-25 на регулирования из отношения измеренных детектором уровней мощности реактора, исследуемый орган регулирования после введения в критический реактор и выдержки в нем выводят иэ реактора и эффективность органа регулирования определяют из отношения иэмеренньи детектором уровней мощности реактора в критическом состоянии после вьвода органа регулирова35 ния. из реактора и до вьвода органа регулирования в реактор.

Сущность способа заключается в том, что при измерениях детектором уровней мощности реактора до ввода в него и после вывода из него исследуемого органа регулирования реактор находится в критическом состоянии с одним и тем же пространственноэнергетическим распределением нейтронов, что обуславливает отсутствие . пространственных эффектов и неизменность эффективности детектора и приводит к повышению точности измерений.

В данном способе для определения эффективности органов регулирования ,ядерного реактора из отношения

11 /и, измеренных-детектором уровней мощности критического реактора пос- 55 ле вьвода органа регулирования из реактора и до ввода органа регулирования в реактор необходимо знать зависи540 4 мость названного отношения от эффективности вводимого органа регулирования )1 при времени ввода органа peryо

l лирования в реактор, времени выдержки органа регулирования в реакторе и времени вывода органа peryIl лирования из реактора 6, которая определяется из расчета.

Например, при мгновенном вводе и выводе органа регулирования иэ реактора зависимость n / п„ от эффективности вводимого органа регулирования р для различных времен выдержки

О органа регулирования в реакторе определяется путем решения на аналоговых и цифровых машинах уравнений кинетики точечного реактора ()=.„1 „, () где n(t) — мощность реактора:

C;(t) — плотность ядер-предшественников 1-rо сорта; (1) „- реактивность реактора;

P (— эффективная доля запаэдьвающих нейтронов; — эффективная доля запаздывающих нейтронов

i-го сорта;

Л вЂ” время генерации нейтронов в реакторе; ); — постоянная распада ядер-предшественников

i-ro сорта.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена зависимость отношения 1 / n уровней мощности критического реактора после вывода органа регулирования из реактора и до ввода органа регулирования в реактор от эффективности вводимого органа регулирования р для различных времен выдержки органа регулирования в реакторе Т, полученная путем решения уравнений

Изобретение позволяет устранить главный недостаток известных способов измерения эффективности органов регулирования ядерного реакто1088540 ра - изменение эффективности детек.тора- s процессе измерений, что позволяет повысить точность измереЭсРектибность ЄРд

Редактор С.Титова техред Т.Дубннчак Корректор Г.Решетник

Заказ 8)29/2 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фм

Фц

)Of0 а ний и расширить диапазон измеряемых эффективностей органов регулирования.