Главная >> Лекции по ядерной физике 12.4. Факторы, определяющие величину дифференциальной эффективности борной кислоты
Подстановка (22.3.4) в (22.3.5) с последующей операцией дифференцирования даёт следующее выражение для дифференциальной эффективности борной кислоты:
Из вида выражения (22.4.1) можно сделать следующие выводы:
а) Величина дифференциальной эффективности борной кислоты, в отличие от интегральной эффективности, не зависит от абсолютной величины концентрации её в контуре (С). Действительно, в (22.4.1) в явном виде величина С отсутствует.
б) Величина αс существенно зависит от уровня мощности (Np), на котором работает реактор. Величина Nº5Фºт пропорциональна уровню мощности реактора. Следовательно, абсолютная величина дифференциальной эффективности борной кислоты при прочих равных условиях оказывается обратно пропорциональной величине мощности, на которой работает реактор. Чем больше уровень мощности реактора, тем (и во столько же раз) меньше абсолютное значение дифференциальной эффективности борной кислоты.
в) Величина дифференциальной эффективности борной кислоты изменяется в процессе кампании активной зоны реактора, а именно растёт с энерговыработкой реактора W (или с ростом степени выгорания ядерного топлива z). Допустите на минуту, что реактор в течение всей кампании работает на постоянном уровне мощности. Величина коэффициента использования тепловых нейтронов в течение всей кампании поддерживается постоянной (несмотря на выгорание и шлакование ядерного топлива) за счёт удаления борной кислоты и выгорания выгорающего поглотителя (θо=θ(z)=idem). Но средняя величина плотности потока тепловых нейтронов в топливе твэлов Фт(z)=Фо/(1-z) для поддержания в процессе кампании постоянного уровня мощности всё же увеличивается, а вместе с ней приблизительно в той же степени увеличивается и величина средней плотности потока тепловых нейтронов в замедлителе-теплоносителе (Фтн). Вот почему, несмотря на то, что величина произведения в знаменателе N5(z)·Фт(z) = Nº5Фºт = idem, величина дифференциальной эффективности борной кислоты αс(z) в процессе кампании растёт приблизительно пропорционально величине 1/(1-z).
г) Наконец, величина дифференциальной эффективности борной кислоты αс в любой момент кампании зависит от величины средней температуры теплоносителя. Дело здесь не только (и не столько) в том, что температура теплоносителя пропорциональна температуре нейтронов Тн, с возрастанием которой максвелловский спектр тепловых нейтронов ужестчается, вследствие чего снижаются величины эффективных сечений поглощения 235U и бора в теплоносителе. Величина их отношения:
даже несколько возрастает, но только за счёт того, что величина фактора Весткотта для сечения поглощения 235U c ростом Тн уменьшается. С температурным возрастанием указанного отношения сечений абсолютная величина αс возрастает.
Более того, рост температуры теплоносителя, как известно, приводит к некоторому ослаблению внешнего блок-эффекта (= к снижению относительного поглощения тепловых нейтронов в замедлителе), благодаря чему возрастает величина коэффициента использования тепловых нейтронов θ, что также приводит к некоторому увеличению абсолютной величины αс.
Но с ростом температуры теплоносителя снижается его плотность, вследствие чего (см. ф.(22.4.1)) абсолютная величина αс уменьшается.
То есть в итоге происходит конкуренция двух положительных (ядерных) факторов против одного отрицательного (плотностного).
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:
Социальные комментарии Cackle
|