1
به نام خدا
ایمنی راکتور های توان هسته ای
2
اهداف این فصل :
از آنجا که توان راکتور یکی از مهمترین فاکتورها جهت تعیین میزان خسارت وارده بر نیروگاه در طی یک حادثه می با شد، در این فصل به مباحث زیر می پردازیم :
به دست آوردن معادله کینتیک راکتور یک گروهی
به دست آوردن معادله پوینت کینتیک
بررسی اثرات فیزیکی در طی گذارها
به دست آوردن معادله کینتیک یک گروهی
آهنگ تغییر تعداد نوترونها در حجم = آهنگ تولید – آهنگ مصرف
منابع تولید نوترون : راههای مصرف نوترون :
منبع خارجی با قدرت جذب با آهنگ
شکافت نشت با آهنگ
– نوترونهای آنی
– نوترونهای تاخیری
3
4
درنتیجه :
سرعت متوسط نوترون :
آهنگ تولید نوترونهای شکافت :
آهنگ تولید نوترونهای آنی :
آهنگ تولید نوترونهای تا خیری :
6
آهنگ تغییر تعداد precursors در واحد حجم :
آهنگ واپاشی – آهنگ تولید توسط شکافت
شرایط مرزی :
7
تفسیر فیزیکی معادلات کینتیک با استفاده از کمیتهای زیر امکان پذیر است:
Local multiplication
Migration length
Neutron lifetime
8
معادلات کینتیک مستقل از مکان:
با تقریب زیر بستگی مکان معادلات قبل حذف می شود:
9
در معادله 2 کمیتها به صورت زیر است:
10
تا ثیر پارامترهای قلب بر k:
از آنجا که اگر در راکتورنسبت migration lengthبه ابعاد قلب کوچک باشد می توان فرض کرد کمیتهای معادله بالا به صورت زیرند:
11
Reactivity
Mean neutron generation time
12
اگر جواب معادله 3 به صورت
باشد،
آنگاه
در لحظه t=0:
13
معادله فوق 7 جواب حقیقی به صورت دارد. درنتیجه
14
نمودار تغییرات توان برحسب زمان تحت شرایط
در راکتوری با سوخت U-238
15
نمودارتغییرات توان برحسب زمان تحت شرایط
درراکتوری باسوخت U-235
16
نمودار تغییرات راکتیویته بر حسب پریود
17
اگر اثرات نوترونهای تاخیری به طور کامل حذف شود :
prompt critical approximation
Prompt critical
اگر همه نوترونهای تاخیری را در یک گروه با ثابت واپاشی λدر نظر بگیریم :
18
با حذف بین دو معادله قبل و اعمال داریم:
Effective generation time
در حالت کلی
19
راکتیویته خطی
تغییرات پله ای راکتیویته تنها در شرایطی که راکتیویته بسیار کوچک باشد قابل قبول است. اما اگر راکتیویته اعمال شده بزرگ باشد باید آن را به صورت در نظر گرفت.( : ramp rate )در این حالت می توان زمان موجود برای تشخیص حادثه و خاموش کردن راکتور قبل از رسیدن به prompt critical در لحظه ( )را تعیین کرد.
20
نمودار تغییرات توان بر حسب زمان در شرایطی که راکتیویته به طور خطی با زمان تغییر می کند و
می با شد
21
:start-upحادثه
اگر احتیاط لازم انجام نگیرد start-up یک راکتور جدید
می تواندبه علت ایجاد ramp reactivity در هنگام سوخت گذاری ویا بیرون کشیدن میله های کنترل ، خطرناک باشد.
در حالت تعادل و داریم:
22
نمودار آهنگ شمارش در طی نزدیک شدن به critical configuration
23
نمودار تغییرات توان بر حسب زمان گذشته از تغییر راکتیویته
24
Reactor Trip Reactivity
نمودار مکان میله کنترل برحسب زمان
25
نمودارهای ارزش میله کنترل بر حسب زمان ومکان
با تشکر از توجه شما
26