Т.к. температуры сред в реакторе высоки, то любые изменения, которые происходят с мощностью реактора приводят к изменениям температуры сред. Они (изменения) велики, и приводят к изменению ρ = k_эф — 1. Для учета влияния температуры на реактивность вводятся понятия:
• Температурный эффект реактивности — Δρ(t) = ρ(t₂) — ρ(t₁), где t₁ — в начале процесса, t₂ — в конце.
• Чаще используется температурный коэффициент реактивности — α_T = dρ/dt
• Δρ(t) = ∫α_T dt

Принято условно считать, что температурный коэффициент реактивности реактора представляет собой сумму температурных коэффициентов реактивности топлива, замедлителя, теплоносителя и отражателя. Каждый их этих коэффициентов представляют виде 3х слагаемых:
• Ядерного
• Плотностного
• Геометрического

• α_T^яд — учитывает изменение микроскопических сечений поглощения сред σ_α при изменении температуры.
• α_T^плотн — связан с изменением ядерной концентрации среды и как следствие этого, изменением макроскопического сечения поглощения ∑_α.
• α_T^геом — учитывает:
— Расширение материалов вследствие повышения температуры (расширение твердых компонентов)
— Изменение относительных объемов этих сред вследствие разных величин расширения сред.

Рассмотрим влияние температуры на α_T^яд (на примере ВВЭР). Из-за повышения скорости движения ядер замедлителя спектр нейтронов будет более жесткий, это приведет к тому, что время жизни быстрых нейтронов τ=r²/6 будет уменьшаться, σ_α↓, L↑. Т.к. замедлитель и теплоноситель – одна и та же среда, то эти характеристики справедливы и для теплоносителя.

С ростом энергии замедленных нейтронов вероятность избежать резонансный захват ϕ↓, из-за снижения неравномерности распределения нейтронов в ячейки θ↑, а количество быстрых нейтронов на акт ν_α↑↓. Если используем U²³⁵ — ν_α↓, при использовании Pu²³⁹ ν_α↑.
α_T^плотн: ε↑ — за счет увеличения прозрачности (плотность падает с увеличением температуры) замедлителя и теплоносителя, т.е большее количество числа нейтронов попадает в топливо, это приводит к тому, что число добавочных нейтронов увеличивается. θ↑, т.к. увеличивается число тепловых нейтронов.
α_T^геом — мал. Отражает влияние температуры на твердые компоненты сред, а влияние температуры на жидкие компоненты учитываются α_T^геом.

Важно, чтобы α_T был мал и отрицателен. Знак «-» обеспечивает саморегулируемость реактора, т.е. с ростом температуры АЗ, коэффициент размножения будет снижаться. Если α_T будет большой, то это плохо, т.к. требуется большая величина избыточной реактивности. Величину α_T как и знак, можно изменить за счет соответствующего шага ТВЭЛов в кассете (при определенном составе АЗ), а именно изменением параметров ϕ, θ. С ростом шага, ϕ↑, θ↓.

Кроме α_T, работа реактора характеризуется специальными коэффициентами реактивности:
• Мощностной коэффициент реактивности
• Динамический коэффициент реактивности – учитывает изменение температуры сред в АЗ во времени. При отрицательном динамическом коэффициенте реактивности допускается положительный α_T.
• Паровой коэффициент реактивности – изменение реактивности, с изменением паросодержания в реакторе.

Наименьший α_T имеет реактор на БН. А наибольший α_T – ВВЭР.

Комментарии запрещены.