A method for determination of reactivity coefficients and efficiency of solid absorbers on a WWER-1000 computer simulator

Abstract

Безопасный пуск и эксплуатация ядерной энергоустановки требует знания ее нейтроннофизических характеристик. Стандартная методика определения коэффициентов реактивности и эффективности групп твердых поглотителей требует проведения нескольких независимых экспериментов, в ходе каждого из которых варьируется один параметр процесса при поддержании остальных неизменными, что на практике удается осуществить весьма приближенно. Актуальным является поиск и разработка более простых и эффективных методик, не связанных с большим объемом экспериментов. Материалы и методы: В основу разработанной методики положен математический анализ обращенных решений уравнений динамики ядерного реактора, позволяющий преодолеть ограничения стандартной методики. Для апробации методики использован аналитический тренажер энергоблока АЭС с реактором ВВЭР-1000. Результаты: Предложена нестандартная методика определения барометрического и температурных коэффициентов реактивности по температуре топлива и теплоносителя, а также интегральной и дифференциальной характеристик отдельных групп органов регулирования для топливной загрузки, моделируемой аналитическим тренажером. В отличие от стандартной методики, она основана на анализе динамического процесса, в котором реактивность, вводимая группой органов регулирования, и положительный барометрический эффект компенсируются температурными эффектами реактивности. Новая методика определения нейтронно-физических характеристик реактора ВВЭР-1000 апробирована на аналитическом тренажере. Выводы: Методика не требует соблюдения условий по поддержанию отдельных параметров процесса и обеспечивает возможность расчета нейтронно-физических характеристик с требуемой точностью более простым способом и позволяет значительно сократить число экспериментов и упростить процедуру их проведения. Предлагаемая методика внедрена в учебный процесс по подготовке специалистов для АЭС. Ключевые слова: атомный блок, водо-водяной энергетический реактор, коэффициент реактивности, интегральные и дифференциальные характеристики органов регулирования, математическое моделирование, численные эксперименты, компьютерные тренажеры, нейтронно-физические измерения.