18. CÁC QUAN ĐIỂM CÔNG NGHỆ CỦA VẤN ĐỀ AN TOÀN
18.1.2. Quá trình đưa lò phản ứng vào trạng thái tới hạn
Trong thời gian đưa lò phản ứng vào trạng thái tới hạn, hệ số không đồng đều dòng nơtron không được vượt quá 3,5. Tuy nhiên, do không có khả năng kiểm tra và ghi nhận một cách tin cậy độ không đồng đều phân bố dòng nơtron, nên hệ số không đồng đều thường được xác định bằng cách tính toán cho từng giai đoạn rút thanh điều chỉnh.
Tầm quan trọng của việc xác định hệ số không đồng đều khi đưa lò phản ứng vào trạng thái tới hạn được xác định bằng các lý giải sau đây. Biết rằng, độ hiệu dụng của một chất hấp thụ bất kỳ nào trong lò phản ứng cũng tỷ lệ với bình phương dòng tương đối tại vị trí chất hấp thụ, cụ thể là
ρпогл ~ 22 Φ Φ
(18.1.3)
Theo định nghĩa, hệ số không đồng đều bằng tỷ số giữa dòng cực đại và dòng trung bình: max. r k =Φ Φ (18.1.4)
Từ đó suy ra, tỷ số giữa độ hiệu dụng cực đại và độ hiệu dụng trung bình của các thanh, khi hệ số không đồng đều bằng, ví dụ 4,5, là
ρmax =kr2 ≈20.
ρ
Như vậy, việc đánh giá trên cơ sở những lập luận định tính đơn giản chứng tỏ rằng, trong РБМК-1000, ở trạng thái giải nhiễm dưới tới hạn hoặc cận tới hạn, độ hiệu dụng có thể vượt quá mức trung bình hàng chục lần. Lưu ý rằng, trong vùng hoạt РБМК-1000 có thể xuất hiện giới hạn nội vùng trong một vùng thể tích tương đối nhỏ, việc tuân thủ nghiêm ngặt trình tự rút các thanh khi đưa lò phản ứng vào trạng thái tới hạn kèm theo việc bắt buộc kiểm tra và ghi nhận hệ số không đồng đều là điều kiện an toàn tối cần thiết trong trạng thái dưới tới hạn và khi đưa vào mức công suất tối thiểu kiểm soát được.
Khi nâng công suất, trong trường hợp đưa lò phản ứng vào chế độ định mức, các hiệu ứng độ phản ứng có liên quan đến công suất, chủ yếu là nhiễm độc, bắt đầu có tác dụng, các tính chất tái sinh của các khu vực khác nhau trong vùng hoạt trở nên cân bằng, và các khu vực đó trở nên có liên quan với nhau. Ngoài ra, hệ thống điều chỉnh tự động hướng tới duy trì hệ số không đồng đều ở mức đã cho kr ≈1, 4. Vì vậy, độ hiệu dụng của các thanh trong lò phản ứng đang phát công suất khác nhau không quá hai lần kr2 =1, 42 ≈2.
Việc xác định trình tự rút các thanh СУЗ và vị trí tới hạn của chúng là phần quan trọng của quá trình khởi động an toàn. Khi rút các thanh СУЗ, cần bảo đảm độ không đồng đều cần thiết của phân bố dòng nơtron theo chiều hướng tâm và khi thả các thanh СУЗ để đo độ dưới tới hạn, cần bảo đảm sự biến dạng nhỏ nhất có thể có của phân bố dòng nơtron (bảo đảm tiếp cận tốt hơn với lò phản ứng điểm và bảo đảm độ chính xác cao của phép đo độ dưới tới hạn nhờ dụng cụ đo độ phản ứng). Các nhiệm vụ đó được giải quyết khi xác định trình tự rút các thanh СУЗ kèm theo việc sử dụng chương trình tương ứng. Thuật tính toán bảo đảm việc rút
các thanh một cách đều đặn, có thứ tự trong từng góc phần tư, ở những vị trí có sai hỏng nội vùng phân bố dòng nơtron. Với mục đích đó, người ta sử dụng chương trình МКУ, gần đây sử dụng cả chương trình SADCO (xem mục 17).
Vị trí tới hạn của các thanh СУЗ trong thực tế vận hành được xác định bằng phương pháp so sánh trạng thái hiện tại với trạng thái đã biết trước đó và tính toán sự thay đổi hệ số tái sinh do các hiệu ứng độ phản ứng:
so sánh mức công suất trước khi dừng lò của trạng thái tới hạn với trạng thái hiện tại và tính toán các hiệu ứng độ phản ứng (mức giảm công suất, làm nguội, giải nhiễm,…);
so sánh hệ số tái sinh của hai trạng thái dưới tới hạn, có tính đến sự khác nhau về nhiễm độc xenon, samari và nhiệt độ vùng hoạt;
so sánh hệ số tái sinh của hai trạng thái tới hạn có tính đến sự khác nhau về nhiễm độc xenon, samari và nhiệt độ vùng hoạt.
Các câu hỏi cho mục
“Quá trình đưa lò phản ứng vào trạng thái tới hạn”
1. Chu kỳ lò phản ứng là gì?
2. Thời gian xác lập mật độ dòng nơtron trong trạng thái dưới tới hạn là gì?