Главная >> Лекции по ядерной физике >> Температурный эффект и температурный коэффициент реактивности реактора 10.1.3. Температурный коэффициент реактивности реактора.
Второй мерой воздействия температуры на реактивность реактора является температурный коэффициент реактивности.
Температурным коэффициентом реактивности при данной средней температуре теплоносителя называется изменение реактивности реактора, вызванное его разогревом на 1оС сверх этой температуры.
ТКР обозначается αt(tт), измеряется в 1/оС или в %/оС.
Почему величина ТКР представляет для оператора практический интерес? Обратим внимание, что кривые ТЭР в некоторых интервалах температур имеют восходящий характер, а в некоторых - падающий. Интенсивность возрастания или убывания величины ρt с ростом температуры не может нас не интересовать (и особенно - в зоне рабочих средних температур), т.к. это - реакция реактора на каждый градус изменения его температуры, которую для поддержания заданной мощности реактора оператор обязан скомпенсировать введением (или извлечением) в активную зону подвижных поглотителей.
Предположим, реактор разогревается от некоторой конкретной температуры теплоносителя tт на несколько градусов Δtт, и при этом температурное изменение реактивности составляет Δρt; отсюда следует, что средняя величина изменения температурного эффекта реактивности на 1о этого интервала температур будет равна:
__ αt = Δρt/Δtт, Но это - только средняя величина ежеградусного изменения температурного эффекта реактивности в интервале температур от tт до tт+Δtт, а при сужении интервала изменения температур Δtт до элементарного (dt) в пределе получается локальное изменение температурного эффекта реактивности реактора при температуре tт:
Это и есть локальная величина температурного коэффициента реактивности реактора при температуре tт. Как видим, по отношению к функции температурного эффекта ρt(tт) величина αt - есть не что иное, как первая производная функции температурного эффекта по средней температуре теплоносителя. Вот почему температурный коэффициент реактивности называют дифференциальной мерой влияние температуры на реактивность реактора, в отличие от величины температурного эффекта реактивности:
который является интегральной мерой этого влияния.
Поскольку первая производная любой функции интерпретируется как тангенс угла наклона касательной к графику функции в данной точке, положительный знак at при рассматриваемой температуре tт свидетельствует, что функция температурного эффекта при этой температуре являются возрастающей, а отрицательность at, напротив, означает, что функция температурного эффекта при рассматриваемой температуре tт убывает.
Форма кривых ТЭР 1 и 2-го типов, изображенных на рис.10.1, говорит о том, что в интервале температур от 20оС до температуры, соответствующей максимуму кривой ТЭР, температурный коэффициент реактивности положителен, при температурах максимумумов - он равен нулю, а при более высоких температурах - отрицателен. Реактору с кривой ТЭР третьего типа отрицательный ТКР свойственен во всем диапазоне средних температур теплоносителя.
Оператору часто приходится решать задачи по оценке температурных изменений реактивности реактора при сравнительно небольших (в пределах <10оС) изменений средней температуры теплоносителя (Δtт). Кривой ТЭР в таких случаях пользоваться неудобно, поскольку она чаще всего вычерчивается в довольно крупном масштабе по оси температур (на одно деление приходится 5 ¸ 10оС), и попытка снять малое изменение реактивности может обернуться большой относительной погрешностью из-за недостаточной остроты зрения и недостаточного качества исполнения графика ТЭР. В этом случае для нахождения Δρt пользуются тем, что в относительно небольшом интервале любая нелинейная зависимость мало отличается от линейной, и находят температурное изменение реактивности по формуле:
Δρt ≈ αt(tт) Δtт (10.1.5)
Разумеется, для этого нужно знать величину αt при температуре tт. Поэтому для нахождения Δρt при небольшом (менее 10оС) изменении средних температур теплоносителя в активной зоне (Δtт) пользуются формулой (10.1.5), а для более широких изменений температур теплоносителя (Δtт>10оС), в пределах которых нелинейностью функции ρt(tт) пренебрегать нельзя, - формулой (10.1.2).
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:
Социальные комментарии Cackle
|