18. CÁC QUAN ĐIỂM CÔNG NGHỆ CỦA VẤN ĐỀ AN TOÀN
18.4.1. Hiệu ứng (hệ số) nhiệt độc ủa độ phản ứng
Bởi vì trong các trạng thái khác nhau của vùng hoạt nhiệt độ của các bộ phận trong đó thay đổi theo các quy luật khác nhau, nên toàn bộ dải nhiệt độ của các bộ phận trong vùng hoạt được chia thành các phần: từ 20 đến 1800C và cao hơn 1800C. Trong dải từ 20 đến 1800C, lò phản ứng được gia nhiệt nhờ ГЦН. Khi đó coi là, nhiệt độ của tất cả các bộ phận trong vùng hoạt thay đổi cùng một kiểu, do vậy khái niệm hệ số gia nhiệt đẳng nhiệt αΣ được đưa vào. Giá trị của nó phụ thuộc cả vào thời gian hoạt động của lò phản ứng từ thời điểm khởi động, cả vào thành phần của vùng hoạt ở chế độ tĩnh (độ làm giàu, số các ДП, các thanh СУЗ trong vùng hoạt).
Hình 18.12. Sự thay đổi αΣ trong chế độ chuyển tiếp РБМК-1000 trong lượt thứ hai; 1 – C239Pu; 2 – αΣ; 3 – C235U; 4 – Nпд
Từ hình 18.12 suy ra, đặc tính thay đổi của αΣ trong chế độ chuyển tiếp được xác định bởi sự thay đổi thành phần nhiên liệu (độ cháy 235U và tích tụ 239Pu) và bởi mức suy giảm số chất hấp thụ bổ sung).
Ngoài ra, khi РБМК-1000 hoạt động cần phân biệt αΣ cho hai trạng thái: dưới tới hạn (tất cả các thanh СУЗ, ngoài БАЗ, đều được nhúng xuống), và khi gia nhiệt trong trạng thái tới hạn. Trong trạng thái dưới tới hạn thì αΣâm (~ – 1.10-5/0C). Hệ số này được sử dụng để đánh giá sự thay đổi độ dưới tới hạn của lò đã dừng khi thay đổi nhiệt độ của nó. Ví dụ, độ dưới tới hạn của lò phản ứng được đo ở nhiệt độ 60 – 800C. Các quy tắc an toàn hạt nhân có thêm quy định hạn chế độ dưới tới hạn trong trạng thái kэфcực đại. Khi αΣ âm, trạng thái có cực đại bắt đầu khi nhiệt độ vùng hoạt 20
эф
k
0C, và độ dưới tới hạn trong trạng thái đó sẽ nhỏ hơn độ dưới tới hạn đo được theo hiệu ứng nhiệt độ.
Ví dụ.
Độ dưới tới hạn đo được ở 800C bằng 5βэф, hoặc 3,05%, khi αΣ = – 1.10-5/0C, hiệu ứng nhiệt độ là ∆ρt = αΣ.∆t = – 1.10-5(80 – 20) = – 60.10-5; độ dưới tới hạn trong trạng thái có kэфcực đại ở 200C là ρ = 3050.10-5 = 2990.10-5 = 2,99%.
Hệ số gia nhiệt đẳng nhiệt trong trạng thái tới hạn là dương và điều đó xuất hiện trong trường hợp, khi gia nhiệt mà bộ điều chỉnh tự động và các thanh СУЗ đều được nhúng trong vùng hoạt, và thấy có tăng dự trữ độ phản ứng.
Hệ số đó cần sử dụng khi xác định vị trí tới hạn của các thanh СУЗ khi đưa lò phản ứng vào trạng thái tới hạn ở nhiệt độ khác nhau, khi xác định sự thay đổi dự trữ độ phản ứng trong quá trình gia nhiệt ở mức công suất tối thiểu kiểm soát được.
Ví dụ.
Khi đo hệ số nhiệt độ của độ phản ứng trong thời gian đưa lò phản ứng vào trạng thái tới hạn lần đầu, 88 thanh СУЗđược rút ra (nhiệt độ 600C). Theo những số đo trước đó αΣ = +2.10-5. Xác định vị trí tới hạn của các thanh СУЗở 1600C (gia nhiệt nhờ các ГЦН).
Giải.
Khi độ hiệu dụng của thanh СУЗ ~ 40.10-5 dự trữđộ phản ứng tăng lên một lượng ∆ρ = 200.10-5/40.10-5 = 5 thanh PP. Nghĩa là số thanh СУЗđược rút ra giảm đi một lượng là 5 thanh và bằng 88 – 5 = 83.
Các câu hỏi cho mục
“Hiệu ứng (hệ số) nhiệt độ của độ phản ứng”
1. αΣphụ thuộc vào năng suất lò phản ứng như thế nào?
2. Xác định hiệu ứng gia nhiệt lò phản ứng với mẻ nhiên liệu đầu.