成都理工核反應堆物理分析7反應性隨時間(編輯修改稿)
2025-03-09 17:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 中子通量密度為 1014cm2s1數(shù) 量級。在此水平下， Xe主要因吸收中子而消 失。 ? 對于啟動和停堆工況，我們近似認為其中子 通量密度是在 “ 瞬間 ” 達到穩(wěn)態(tài)值或 0的。 * 29/66 * 30/66 * 31/66 (p177) * 32/66 * 33/66 ? 在高熱中子通量密度下運行的反應堆可近似 認為平衡氙中毒與熱中子通量密度值無關。 ? 當 ? 這已是一個可觀的數(shù)值，不可忽略。 * 34/66 停堆 ? 初始條件 ： ? 微分 方程 ： ?* 35/66 * 36/66 ? 對于中子穩(wěn)態(tài)通量小于 熱堆，停堆后 Xe135濃度一直下降；相 反，則會出現(xiàn)一個最大氙濃度，隨后才會 逐漸下降。將 停堆后， Xe135濃度由平衡 值升至最大值的時間表示為 tmax ? 可以證明： * 37/66 * 38/66 ? “碘坑 ” 現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是由于停堆后 I135 繼續(xù)衰變?yōu)?Xe135，使 Xe135濃度增大所 致。 ? ? ? 碘坑時間： 允許停堆時間： 強迫停堆時間： tI tp tf ? 強迫停堆時間內(nèi)無法啟動反應堆。其出現(xiàn) 是由于停堆前反應堆的剩余反應性不足以 補償其氙中毒。 * 39/66 * 40/66 * 41/66 (p181) * 42/66 ? 逐漸降功率停堆比突然停堆引起的碘坑深 度要淺。 ? 當停堆不久還存有大量氙 135時重新啟 動，由于中子通量密度迅速增加導致氙濃 度迅速下降 ——剩余反應性猛增！ ? 結(jié)論：悠著點，慢慢來！ * 43/66 功率過渡 (p182) * 44/66 氙振蕩 (Xeoscillation) ? 在大型熱中子反應堆中，局部區(qū)域內(nèi)中子 通量密度的變化會引起局部區(qū)域氙 135濃 度和局部區(qū)域中子平衡關系的變化，其結(jié) 果又會使中子通量密度變化，這兩者間相 互反饋作用可能使堆芯中氙 135濃度和熱 中子通量密度分布產(chǎn)生空間振蕩現(xiàn)象。 ? 氙振蕩的周期大約是 1530h。 * 45/66 * 46/66 氙振蕩的危險性： 1）使局部溫度升高，可能燒毀元件。 2）加劇堆芯材料溫度應力變化，縮短材料 使用壽命。 ? 氙振蕩周期較長，較易控制。 ? 天然鈾或低富集度鈾氣冷堆、大型壓水 堆：需要考慮氙振蕩。 ? 沸水堆、快堆：不需要考慮氙振蕩。 * 47/66 釤 149中毒 (Sm149 poisoning) ? 在所有裂變產(chǎn)物中，釤 149對熱堆影響僅次 于氙 135。 (p185) * 48/66 ? 相應的燃耗方程組 ： * 49/66 * 50/66 * 51/66 停堆 ? 初始條件： ? 微分 方程： ?* 52/66 ? 解得： ? Sm149濃度將一直上升，直至重新開堆。 * 53/66 * 54/66 3 反應性隨時間的變化與燃耗深度 ? 燃耗計算任務：在無控制毒物的情況下，有 效增
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