Giáo trình Vật lý lò phản ứng dùng cho nhân viên vận hành nhà máy điện hạt nhân sử dụng BBЭР và РБМК: Phần 2

Hiệu ứng này đã được mô tả khi xét sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt độ vào nồng<br /> độ axit boric. Khi thay đổi nhiệt độ chất tải nhiệt trong vùng làm việc 200C – độ<br /> hiệu dụng định mức của điều chỉnh bor cũng giảm đi khoảng 20%. Độ hiệu dụng<br /> của các СУЗ cơ khí và axit boric đối với nhiệt độ 20 và 2800C được đưa ra trong<br /> bảng 10.6.<br /> Bảng 10.6. Độ hiệu dụng của các hệ thống điều chỉnh mẻ liệu đầu của tổ máy số 1<br /> NMĐHN Rovenski và tổ máy số 4 NMĐHN Novovoronhet<br /> Đặc tính<br /> <br /> WWER-1000<br /> <br /> Độ hiệu dụng OP СУЗ, %:<br /> 200C<br /> 2800C<br /> Độ hiệu dụng điều chỉnh bor, %:<br /> 200C<br /> 2800C<br /> <br /> WWER-440<br /> СУЗ)<br /> <br /> 5,4<br /> 6,9<br /> <br /> OP<br /> <br /> 14,6<br /> 20,8<br /> <br /> 2,6<br /> 2,1<br /> <br /> (73<br /> <br /> 2,2<br /> 1,9<br /> <br /> Các câu hỏi cho mục<br /> “Điều chỉnh”<br /> 1. Các hệ thống điều chỉnh thực hiện các chức năng nào? Các chức năng đó được<br /> các hệ thống cơ khí và hệ thống lỏng thực hiện như thế nào?<br /> 2. Việc duy trì tự động công suất và chuyển từ mức công suất này sang mức khác<br /> được thực hiện như thế nào?<br /> 3. Những chế độ giảm tải tự động nào tồn tại? Trong các trường hợp như thế nào thì<br /> nó bắt đầu hoạt động?<br /> 4. APM và POM hoạt động như thế nào?<br /> 5. Độ hiệu dụng АЗ là như thế nào?<br /> 6. Độ hiệu dụng của các hệ thống điều chỉnh phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào?<br /> <br /> 11. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TÍNH<br /> VẬT LÝ-NƠTRON CỦA CÁC MẺ NHIÊN LIỆU<br /> Ngày nay, chương trình ứng dụng chủ yếu được sử dụng để tính toán các đặc tính<br /> vật lý-nơtron của các mẻ nhiên liệu lò phản ứng là chương trình БИПР-7A, nó cho<br /> phép tiến hành tính toán 16 chế độ sau đây:<br /> mô phỏng quá trình cháy nhiên liệu;<br /> mô phỏng quá trình thay đảo nhiên liệu với khả năng chọn BNL từ thiết bị<br /> mô phỏng của kho lưu giữ nhiên liệu;<br /> tính toán trạng thái đặc thù của lò phản ứng;<br /> 148<br /> <br /> tính toán các hiệu ứng độ phản ứng;<br /> tính toán các hệ số độ phản ứng;<br /> tìm OP СУЗ hiệu quả nhất;<br /> độ hiệu dụng của các OP СУЗ riêng biệt;<br /> độ hiệu dụng của nhóm OP СУЗ riêng biệt;<br /> độ hiệu dụng của các nhóm OP СУЗ khi chuyển động theo trình tự bình<br /> thường;<br /> độ hiệu dụng của hệ thống khẩn cấp;<br /> xác định nhiệt độ tới hạn lặp;<br /> xác định nồng độ dừng của axit boric;<br /> bảo đảm chế độ giảm tải cấp tốc của tổ máy đối với WWER-1000;<br /> mô phỏng các quá trình chuyển tiếp cho xenon và samari;<br /> tính toán mô phỏng quá trình cháy nhiên liệu cho chương trình ПИР-А;<br /> tính toán các hàm ảnh hưởng cho chương trình ПИР-А.<br /> Trong tất cả các chế độ nêu trên, việc tính toán đều quy về việc đánh giá các trạng<br /> thái riêng biệt của vùng hoạt, các trạng thái này khác nhau tùy thuộc vào chế độ<br /> chọn loại BNL, độ cháy, các thông số công nghệ, vị trí của OP СУЗ,…Mục đích<br /> tính toán là nhận được các giá trị kэф và phân bố tỏa năng lượng đối với trạng thái<br /> đã cho. Để làm ví dụ, ta tính độ hiệu dụng của nhóm OP СУЗ khi nó chuyển động<br /> theo trình tự bình thường và ta chọn mẻ nhiên liệu.<br /> Khi tính toán độ hiệu dụng của nhóm OP СУЗ, trong các số liệu ban đầu của chế<br /> độ đó ta cố định các thông số cần thiết cho tính toán: nhiệt độ, công suất, độ cháy,<br /> vị trí các OP СУЗ khác,…Chỉ có vị trí của nhóm OP là thay đổi. Sau khi tính kэф<br /> và ρ cho các trạng thái có nhóm các thanh hấp thụ được kéo ra và nhúng vào, và<br /> khi lấy giá trị thứ nhất của ρ trừ đi giá trị thứ hai, ta sẽ nhận được độ hiệu dụng<br /> tổng cần tìm.<br /> Khi chọn mẻ nhiên liệu, biểu đồ sắp xếp các BNL chưa sử dụng và các BNL đã<br /> cháy trong vùng hoạt sẽ được xây dựng, biểu đồ này ở dạng các số liệu đầu vào<br /> theo chủng loại và độ cháy BNL sẽ được sử dụng khi tính toán. Trong các số liệu<br /> đầu vào, các thông số công nghệ phù hợp với việc vận hành lò phản ứng ở công<br /> suất định mức sẽ được cho trước và trạng thái vùng hoạt sẽ được tính toán. Sau đó,<br /> sự phân bố tỏa năng lượng vừa nhận được sẽ được phân tích. Nếu các hệ số không<br /> đồng đều phân bố tỏa năng lượng vượt quá mức cho phép, thì trong biểu đồ vùng<br /> hoạt sẽ sắp xếp lại các BNL, theo hướng làm giảm độ không đồng đều. Tiếp theo,<br /> việc tính toán sẽ được lặp lại. Cả giá trị kэф cũng sẽ được phân tích khi chọn mẻ<br /> nhiên liệu, bởi vì nó quyết định độ dài thời gian hoạt động của mẻ nhiên liệu.<br /> 149<br /> <br /> Tính toán cho các chế độ khác cũng được tiến hành tương tự. Khi tính toán, việc<br /> chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác, đa phần đã được lập sẵn trong<br /> chương trình và được thực hiện tự động. Cả việc xử lý các kết quả tính toán cũng<br /> được lập sẵn trong chương trình.<br /> Để giải quyết nhiệm vụ đặt ra, nghĩa là, để xác định kэф và phân bố tỏa năng lượng<br /> trong vùng hoạt, sẽ sử dụng phép gần đúng giả tới hạn hai nhóm để mô tả các quá<br /> trình làm chậm và khuếch tán nơtron.<br /> Hệ phương trình hai nhóm ban đầu trong phép gần đúng khuếch tán để xác định<br /> dòng nơtron trễ Ф và nơtron nhiệt ФT có dạng<br /> 1<br /> ⎧<br /> ⎪ − D∆Φ + Σ R Φ = k ⎡ (vΣ f )Φ + (vΣ f )T Φ T ⎤ ;<br /> ⎣<br /> ⎦<br /> эф<br /> ⎨<br /> ⎪ − D∆Φ + Σ Φ = Σ Φ,<br /> T<br /> aT<br /> T<br /> УВ<br /> ⎩<br /> <br /> (11.1)<br /> <br /> ở đây, hàm Ф dành cho nhóm các nơtron trễ, ФT –dành cho nhóm các nơtron nhiệt.<br /> Các ký hiệu còn lại đã được đề cập (xem phần I). Trong phần đang được xem xét<br /> của vùng hoạt, các phương trình được bổ sung các điều kiện về tính liên tục của<br /> dòng nơtron và dòng khuếch tán các nơtron trễ và nơtron nhiệt, cũng như các điều<br /> kiện biên có liên quan đến dòng khuếch tán và dòng nơtron ở biên giới vùng hoạt:<br /> d ΦT<br /> r<br /> dn<br /> d ΦT<br /> r<br /> dn<br /> <br /> =<br /> <br /> Φ<br /> ,<br /> d<br /> <br /> =<br /> <br /> ΦT<br /> .<br /> dT<br /> <br /> s<br /> <br /> s<br /> <br /> (11.2)<br /> <br /> Nghiệm chung của hệ (11.1) có thể được viết ở dạng<br /> r<br /> r<br /> r<br /> Φ ( r ) = X ( r ) + Y ( r ),<br /> <br /> r<br /> r<br /> r<br /> ΦT ( r ) = RX ( r ) + TY (r ).<br /> r<br /> <br /> (11.3)<br /> <br /> r<br /> <br /> ở đây, X (r ) , Y (r ) – các nghiệm nào đó của các phương trình Hemhols:<br /> ∆X + µ 2 X = 0;<br /> ∆Y + v 2Y = 0.<br /> <br /> 150<br /> <br /> (11.4)<br /> <br /> Ở đây, µ2, v2 – các thông số vật liệu của bài toán hai nhóm thể hiện thông qua các<br /> tiết diện nằm trong các phương trình (11.1); R, T – các hệ số liên kết trong bài toán<br /> hai nhóm không đổi theo thể tích từng BNL. Đại lượng µ2 có thể lớn hơn hoặc nhỏ<br /> hơn 0, đại lượng v2 luôn lớn hơn 0. Đối với các lò phản ứng nước-nước L2