Решение задач «Задание по кинетике ядерных реакторов»,
Динамика и безопасность ядерных и энергетических установок,энергетика

Задачи: Кинетика реактора 1. Рассчитать время жизни тепловых нейтронов в графите и воде при следующих исходных данных: плотность графита ?С ? 1,7 г/см3; микросечение захвата ?C c =4?10?3 б; плотность воды ? H2O ? 1,0 г/см3; микросечение захвата на молекулу воды ?cH2O ? 0,66 б; скорость нейтронов v ? 2200 м/с. Найти время жизни нейтронов в гомогенной смеси ядерного топлива и замедлителя (графита или воды) при величине коэффициента использования тепловых нейтронов ? ? 0,9. Определить среднее время жизни нейтронов с энергией 0,25 МэВ в бесконечном пространстве, заполненном U-235 при sig_a = 1,6 б, плотность 19 г/см3 2. В три одинаковых реактора, загруженных ураном-235, ураном-233 и плутонием-239, вносится одинаковая по абсолютной величине положительная и отрицательная реактивность ?=0,001: 0,002: 0,003; -0,001: -0,002; -0,003. На основе модели с одной группой эмиттеров найти и сравнить асимптотические периоды. Дать объяснение полученным результатам и расхождениям. Время генерации ?=10-4 с. 3. Вычислить асимптотический период (или модуль асимптотического периода при отрицательной реактивности) при различных вариантах скачкообразного ввода реактивности для моделей: а) с 6 группами ЗН (через формулу «обратных» часов), б) с 1 группой ЗН (через формулу «обратных» часов), Реактивность: 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6 0.75 0.9 1 * ? 1.1 1.2 1.3 1.5 1.7 2 * ? -0.1 -0.5 -1 -10 -100 -1000 * ? Построить на одном графике варианты а) и б) таким образом, чтобы наглядно представить различия 4. Реактор работал на мощности 2,7 МВт, в момент времени t=0 он неожиданно остановился введением всех регулирующих стержней. За 15 минут его мощность упала до 1 Вт. Какова полная реактивность управляющих стержней? 5. Требуется перевести реактор с мощности W на новый уровень xW (x=3). Рассчитать и построить переходный процесс при следующих условиях: а) регулятор с весом ?/?=0,3 выводится и вводится в активную зону скачкообразно;б) регулятор с тем же максимальным весом может вводиться и выводиться дискретно, порциями ?/?=0,1. 6. Подкритический реактор с внешним источником нейтронов работает на уровне n0, в момент времени t=0 в реактор мгновенно вводится поглощающий стержень, плотность нейтронов меняется, как показано на рисунке. Рассчитать начальную подкритичность реактора в долях ? и вес поглощающего стержня в долях ?. 7. Ядерный реактор подкритичен Мощность соответствует 10 делениям шкалы измерительного прибора. В реакторе присутствуют внутренние источники нейтронов. После введения в активную зону постороннего (внешнего) источника нейтронов мощностью 106 нейтр./с показания прибора увеличились до 15 делений. Оцените мощность внутренних источников нейтронов, обусловленных спонтанным делением и фотонейтронами.