ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы


Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года
ISSN 2414-1038 (online)

Авторы

Абрамов Б.Д.

Организация

Акционерное общество «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Абрамов Б.Д. – ведущий научный сотрудник, доктор физико-математических наук, доцент, Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-53-73; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Аннотация

Рассматриваются вопросы влияния спектрального зазора q (называемого также доминантным отношением) на пространственную устойчивость поля нейтронов в ядерном реакторе и на эффекты реактивности при возмущении свойств реактора.
Отмечается, что величина спектрального зазора q, характеризующая амплитуду возмущения поля нейтронов в реакторе, является одним из наиболее универсальных критериев пространственной устойчивости поля нейтронов в реакторе.
Вместе с тем, детально охарактеризовать влияние того или иного конкретного возмущения на поле нейтронов с использованием лишь одного параметра q обычно не представляется возможным. В таких случаях приходится либо прибегать к прямому численному решению возмущенной задачи, либо использовать аппарат теории возмущений, что требует, в свою очередь, вычисления, по крайней мере, нескольких собственных значений и соответствующих им собственных функций (гармоник) условно критического уравнения реактора, что является в общем случае достаточно сложной задачей. Использование же теории возмущений первого порядка оказывается зачастую малоинформативным и может служить источником погрешностей при оценке отклика поля нейтронов на возмущение.
Помимо влияния спектрального зазора на пространственную устойчивость поля нейтронов, представляет интерес его влияние на устойчивость условно критических режимов работы реактора. Для оценки этого влияния предложен новый подход, основанный на использовании коэффициентов γ=δρ/δρ(0) и k=(δρ-δρ(0))/δρ(0), вычисляемых на основе прямого численного решения возмущенной и невозмущенной задач, где δρ точный эффект реактивности, а δρ(0) эффект в первом приближении теории возмущений.
Этот подход позволяет оценивать влияние всех собственных значений и собственных функций (гармоник) невозмущенного условно критического уравнения реактора на пространственную устойчивость поля нейтронов в реакторе и на его реактивность и, тем самым, на устойчивость условно критических режимов работы реактора. Он основан на использовании рутинных кодов нейтронно-физических расчетов реактора и не требует вычисления высших гармоник и соответствующих им собственных значений.
Полученные результаты иллюстрируются на примерах решения односкоростных задач в плоской и цилиндрической геометриях в диффузионном приближении. Из этих примеров следует, в частности, что поле нейтронов в большом уплощенном быстром реакторе более устойчиво к возмущениям, нежели в тепловом реакторе тех же размеров и формы.

Ключевые слова
спектральный зазор, теория возмущений, устойчивость поля нейтронов, устойчивость условно критических режимов работы ядерного реактора

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 519.6:621.039.51

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2018, выпуск 2, 2:2