Nhiệt phân rã được tính bắt đầu từ lúc nhiên liệu dừng chiếu xạ và được chuyển lên các cốc chứa tạm thời.
a. Nhiệt phân rã của 150 BNL 10 giờ đầu sau chiếu.
Bảng 4.2. Nhiệt phân rã (W) của 150 BNL từ dừng chiếu đến 10 giờ đầu sau chiếu.
Thời gian làm nguội (giờ) 0 1 2 3 4
Hạt nhân nặng và con cháu (W) 0,883 0,464 0,389 0,372 0,366
Sản phẩm phân hạch (W) 282 47,3 35 29 25,2
Tổng nhiệt phân rã của 1 BNL(W) 283 47,7 35,4 29,3 25,5 Tổng nhiệt phân rã của 150 BNL(W) 42400 7160 5310 4400 3830
Thời gian làm nguội ( giờ ) 5 6 7 8 9 10
Hạt nhân nặng và con cháu (W) 0,362 0,358 0,353 0,349 0,346 0,342 Sản phẩm phân hạch (W) 22,5 20,6 19 17,7 16,6 15,7 Tổng nhiệt phân rã của 1
BNL(W)
22,9 20,9 19,3 18 17 16
Tổng Nhiệt phân rã của 150 BNL(W)
Tưởng Thị Thanh 48 0 2 4 6 8 10 0 10000 20000 30000 40000 50000 Nhi et p ha n r a ( W )
Thoi gian (gio)
Nhiet phan ra phu thuoc vao thoi gian
Hình 4.1. Nhiệt phân rã của 150 BNL 10 giờ đầu sau chiếu
b. Nhiệt phân rã của 150 BNL từ 12 giờ đến 72 giờ sau chiếu
Bảng 4.3. Nhiệt phân rã của 150 BNL từ 12 giờ đến 72 giờ sau chiếu
Thời gian làm nguội (giờ) 12 14 16 18 20
Hạt nhân nặng và con cháu (W) 0,334 0,326 0,319 0,312 0,305
Sản phẩm phân hạch (W) 14,1 12,9 11,9 11,1 10,4
Tổng nhiệt phân rã của 1 BNL(W) 14,4 13,2 12,2 11,4 10,7 Tổng nhiệt phân rã của 150 BNL(W) 2160 1980 1830 1710 1600
Thời gian làm nguội (giờ) 22 24 36 48 72
Hạt nhân nặng và con cháu (W) 0,298 0,292 0,255 0,224 0,173
Sản phẩm phân hạch (W) 9,76 9,24 7,13 5,97 4,74
Tổng nhiệt phân rã của 1 BNL(W) 10,1 9,53 7,38 6,2 4,92 Tổng nhiệt phân rã của 150 BNL (W) 1510 1430 1110 9300 7370
Tưởng Thị Thanh 49 10 20 30 40 50 60 70 80 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 Nh ie t ph a n ra (W )
Thoi gian (gio)
so lieu gian doan lam khop theo ham exp
Hình 4.2. Nhiệt phân rã của 150 BNL từ 12 giờ đến 72 giờ
c. Nhiệt phân rã của 150 BNL sau 7 ngày đến 20 năm
Bảng 4.4. Nhiệt phân rã của 150 BNL sau 7 ngày đến 20 năm
Thời gian 7 ngày 30 ngày 90 ngày 180 ngày 1 năm
Hạt nhân nặng và con cháu(W)
6,68.10-2 8,15.10-3 5,82.10-3 5,08.10-3 4,22.10-3
Sản phẩm phân hạch(W) 3,09 1,43 0,801 0,551 0,382 Tổng nhiệt phân rã của 1
BNL(W)
3,16 1,44 0,806 0,556 0,387
Tổng nhiệt phân rã của 150 BNL(W)
Tưởng Thị Thanh 50
Thời gian ( năm) 2 3 5 10 20
Hạt nhân nặng và con cháu(W)
3,66.10-3 3,55.10-3 3,54.10-3 3,57.10-3 3,56.10-3
Sản phẩm phân hạch (W) 0,293 0,256 0,224 0,19 0,149 Tổng nhiệt phân rã của 1
BNL(W)
0,297 0,26 0,227 0,194 0,152
Tổng nhiệt phân rã của 150 BNL(W) 44,5 39 34,1 29,1 22,8 0 5 10 15 20 0 100 200 300 400 500 Nh ie t ph a n ra ( W )
Thoi gian ( nam )
Nhiet phan ra phu thuoc vao thoi gian
Hình 4.3. Nhiệt phân rã của 150 BNL từ 7 ngày đến 20 năm
Nhiệt phân rã chủ yếu là do sản phẩm phân hạch đóng góp. Khi bắt đầu lấy ra khỏi lò, trong 283 W thì có đến 282 W là do sản phẩm phân hạch còn lại 1 phần rất nhỏ là do mảnh vỡ nặng và con cháu của nó. Bình thường, sau khi BNL được lưu giữ 3 tháng trong các cốc chứa tạm thời phía trên thùng lò, chúng mới được lấy ra cho vào bể chứa. Nhưng vì một lý do nào đó lò mất nước ở tầng trung gian ta phải lấy nhiên liệu ra sớm hơn dự tính, khi nhiên liệu vẫn còn 1 lượng nhiệt phân rã
Tưởng Thị Thanh 51
lớn. Sau 1 tuần dừng chiếu xạ, nhiệt độ và nhiệt lượng tỏa ra của 150 BNL được lấy ra từ các cốc chứa tạm thời cho vào bể lưu giữ được tính như sau:
Thể tích bể chứa là: V=a×b×h = 2,045 m×2,045 m×1,5m=6,27304 m3=6273,04 lít Nhiệt độ nước có thể tăng thêm là: t2-t1= = 474: (4200×6273,04/2) =10-5(oC) Kết luận:
- Nhiệt độ bể tăng lên không đáng kể.
- Nhiệt lượng tỏa ra nhỏ (414 W) nên nhiệt độ tăng lên của nước rất nhỏ (10-5 o
C ) . Vì nhiệt lượng tỏa ra nhỏ nên ta không cần dùng các biện pháp bổ sung để làm nguội. Trong thực tế bể có 1 bơm 20 có tác dụng lọc ion và lọc cơ để lọc nước chống ăn mòn.
Từ các đồ thị công suất nhiệt, ta nhận thấy rằng: Nhiệt giảm nhanh trong 1 năm đầu lưu giữ sau đó có giảm nhưng chậm lại. Sau 1 năm, nhiê ̣t phân rã còn 0,385 W trong trường hợp phải di chuyển BNL ra khỏi bể thì sau khoảng 1 năm vấn đề nhiệt dư đã không còn đáng lo ngại. Đối với lò Đà Lạt do số lượng BNL ít nên chúng được lưu giữ lâu dài trong bể.