Dao động xenon

Một phần của tài liệu Giáo trình vật lý lò phản ứng dùng cho nhân viên vận hành nhà máy điện hạt nhân sử dụng BBЭ (Trang 78 - 79)

135 Xe n→ 136Xe + γ.

6.4. Dao động xenon

Trong các lò phản ứng nơtron nhiệt cỡ lớn, nơi có sự không đồng nhất không gian tức thời của trường nơtron, có thể xuất hiện các dao động xenon. Cơ chế xuất hiện chúng như sau:

Khi tăng cục bộ dòng nơtron, ví dụ, do nâng bộ phận điều chỉnh trong vùng nào đó của lò phản ứng mà tốc độ các phản ứng phân hạch tăng lên, và do

đó tăng tích tụ135I và cháy 135Xe;

Đến lượt 135Xe cháy dẫn đến gia tăng độ phản ứng (nghĩa là, trong lò phản

ứng có quan hệ phản hồi theo độ phản ứng xenon) và tiếp tục tăng dòng nơtron và tích tụ135I;

Song song với quá trình tích tụ135I, xảy ra quá trình phân rã chúng, có lệch về thời gian một chút, tạo thành 135Xe. Và như vậy, trong vùng hoạt đang nói đến sẽ tích tụ135Xe, dần dần đưa độ phản ứng âm vào và làm giảm dòng nơtron đến mức thấp hơn so với mức ở các vùng lân cận;

Sau khi phân rã một lượng lớn 135Xe, dòng nơtron bắt đầu tăng trở lại, và trình tự các quá trình đã mô tả sẽ được lặp lại. Nồng độ 135Xe và dòng

nơtron dao động theo thời gian xung quanh giá trị trung bình với chu kỳ ~ 15 h.

Trong khi làm thay đổi không nhiều công suất lò phản ứng, các dao động đó có thể

gây ra sự thay đổi cục bộ quá trình tỏa năng lượng khi dòng nơtron ~ 1014 s-1.cm-2 gấp ba lần và hơn nữa (khi Ф ≤ 1013 s-1.cm-2 dao động xenon là không đáng kể). Các dao động xenon được khống chế một cách đủ hiệu quả trong các lò phản ứng có hệ số nhiệt độ của độ phản ứng âm lớn. Đó là một trong những nguyên nhân mà các lò phản ứng thường được thiết kế với hệ sốđộ phản ứng âm theo nhiệt độ chất làm chậm.

Độ phản ứng dư vốn xuất hiện trong vùng 135Xe cháy mạnh có thểđược điều hòa bằng cách đưa vào độ phản ứng âm nhờ hệ thống điều chỉnh tiêu chuẩn, điều đó dẫn đến giảm bớt dòng nơtron nói chung trong toàn vùng hoạt. Kết quả là nồng độ

xenon trong toàn vùng hoạt sẽ tăng lên, trong khi đó ở riêng vị trí đang xem xét nó sẽ giảm nữa. Nhưng trong quá trình tích tụ iốt từ một thời điểm nào đó, nồng độ

xenon ở vị trí đã cho bắt đầu tăng mà trong các vùng lân cận giảm đi. Như vậy xuất hiện sự hoán đổi các vùng có nồng độ xenon biến đổi. Những dao động theo

không gian như vậy của nồng độ xenon có tên là sóng xenon. Tùy thuộc vào

hướng di chuyển mà xét chúng là các sóng xenon dọc trục hoặc xuyên tâm.

Một phần của tài liệu Giáo trình vật lý lò phản ứng dùng cho nhân viên vận hành nhà máy điện hạt nhân sử dụng BBЭ (Trang 78 - 79)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(148 trang)