ДОСЛІДЖЕННЯ КСЕНОНОВИХ КОЛИВАНЬ ПОТУЖНОСТІ В РЕАКТОРАХ ВВЕР-1000 В ОДНОМІРНІЙ АКСІАЛЬНІЙ ГЕОМЕТРІЇ

Автор(и)

  • В.А. Халімончук Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-9285-661X
  • М.М. Паламарчук National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Україна https://orcid.org/0000-0002-4187-9256

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2022.261376

Ключові слова:

ксеноновий перехідний процес, реактивність, щільність потоку нейтронів, водо-водяні реактори, математичне моделювання перехідних процесів, ксенонові аксіальні коливання потужності

Анотація

В статті представлені результати досліджень ксенонових коливань з використанням розробленого алгоритму на основі методу адіабатичного моделювання повільних перехідних процесів в ядерних енергетичних реакторах. Суть методу полягає в тому, що просторова складова щільності потоків нейтронів визначається з рішення стаціонарних рівнянь транспорту нейтронів, а часова залежність зводиться до зміни параметрів (перерізів взаємодії нейтронів) рівнянь транспорту нейтронів відповідно до змін концентрацій 135Xe, 149Sm.

У цій роботі пропонується використовувати одновимірну (аксіальну) модель у двогруповому дифузійному наближенні для дослідження перехідних процесів ксенону. Тому впливом запізнілих нейтронів в цьому випадку можна знехтувати. Вважається, що всі нейтрони миттєві, оскільки час життя як миттєвих, так і запізнілих нейтронів значно менший у порівнянні з характерним часом ксенонового перехідного процесу. Дифузійне рівняння базується на рівнянні балансу, в якому швидкість зміни щільності нейтронів в часі визначається генерацією, поглинанням та витоком нейтронів в одиниці об’єму активної зони. Диференційні рівняння, що використані для розрахунку просторово-часової поведінки поля нейтронів в об’ємі активної зони, розраховуються чисельно, кінцево-різницевим способом та аналітично. Нейтронно-фізичні константи кожного аксіального шару визначають усередненням з урахуванням кількості та типів тепловиділяючих збірок відповідно до завантаження активної зони, що розглядається. Константи типів ТВЗ є попередньо розраховані з використанням спектрального коду HELIOS.

В результаті роботи отримано алгоритм для фізичного розрахунку реактора ВВЕР‑1000 в одновимірній аксіальній геометрії, проведено валідацію розробленої програми, здійснено низку розрахунків перехідних процесів та розглянута можливість використання розробленої програми для оптимізації ксенонового перехідного процесу.

Посилання

V. A. Khalimonchuk. Development, implementation and use of models of spatial kinetics to substantiate the safety of nuclear power reactors in Ukraine. Qualification Scientific Paper as Manuscript. Kyiv 2018. 348p

V.A Khalimonchuk. Safety of nuclear power plants. Dynamics of a nuclear reactor with distributed parameters in the study of transient modes of operation of VVER and RBMK. Kyiv: Osnova, 2008. 230 p.

S. Gleston, M. Edlund. Fundamentals of the theory of nuclear reactors. M.: Publishing house of foreign literature. 1954, 458 p

A.P. Rudik. Xenon transients in nuclear reactors. Moscow: Atomizdat. 1974.

A.S. Gerasimov. Optimization of xenon transients in the reactor. The task of minimizing energy release. L., ITEP Preprint, 1975, No. 90

A.P. Rudik. Nuclear reactors and the Pontryagin principle. M., Atomizdat, 1971

A.P. Rudik. Optimal shutdown of a high flow reactor. M., ITEP Preprint, 1069, No. 691

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-08-05

Номер

Розділ

ТЕХНОЛОГІЇ ТА ОБЛАДНАННЯ В ЕНЕРГЕТИЦІ