Стационарное отравление реактора Sm149

Шлак Sm¹⁴⁹ имеет сечение захвата σ_а = 5 * 10⁴ барн, что в сотни раз больше средних значений сечений захвата шлаков. Поэтому Sm¹⁴⁹ называют отравителем реактора, потому что он снижает ρ_зап реактора значительно сильнее остальных шлаков.

В работающем реакторе протекают два процесса с участием Sm¹⁴⁹, пропорциональных мощности реактора:

• накопление Sm¹⁴⁹ (стабильный изотоп)из Pm¹⁴⁹;

• расстрел Sm¹⁴⁹ нейтронами с превращением его в шлак Sm¹⁵⁰.

Эти процессы можно проиллюстрировать следующими уравнениями:

U²³⁵ (n, γ) ₆₀Nd¹⁴⁹ (β^- c T_1/2 = 1.8 час) ₆₁Pm¹⁴⁹ (β^- c T_1/2 = 53 час) Sm¹⁴⁹

Sm¹⁴⁹ (n, γ) Sm¹⁵⁰

Эти два взаимно противоположных процесса приводят к тому, что концентрация Sm¹⁴⁹ стремится к равновесной, когда прибыль Sm¹⁴⁹ сравняется с его убылью. Равновесие наступает при энерговыработке, большей чем 40 000 МВт * час, и не зависит от мощности реактора.

Уменьшение ρ_зап вследствие стационарного отравления Sm149 пропорционально его концентрации в активной зоне и всегда отрицательно (равно нулю только в первый момент кампании).

Уменьшение ρ_зап вследствие накопления Sm¹⁴⁹ при работе реактора на мощности называют стационарным отравлением реактора Sm¹⁴⁹ — ρ_0Sm.

Стационарное отравление Sm¹⁴⁹ компенсируется сверхкритической загрузкой топлива.

Зависимость ρ_0Sm от энерговыработки приведена на рисунке:

Стационарное отравление Sm¹⁴⁹ влияет на:

• критическое положение компенсирующих решёток;

• на дополнительный энергозапас.

Стационарное отравление Sm¹⁴⁹ гораздо слабее отравления Xe¹³⁵.

Расчёт стационарного отравления реактора Sm¹⁴⁹

Расчёт стационарного отравления Sm¹⁴⁹ ведётся по графику отравления Sm¹⁴⁹ в зависимости от энерговыработки (см. приложение). Зная энерговыработку, можно легко определить величину уменьшения ρ_зап. Величина ρ_0Sm на графике дана в %%.

Рис.1.2.

Но на критическое положение КР при очередном пуске влияет.

Стационарное отравление реактора Sm149

Шлак Sm¹⁴⁹ имеет сечение захвата σ_а = 5 * 10⁴ барн, что в сотни раз больше средних значений сечений захвата шлаков. Поэтому Sm¹⁴⁹ называют отравителем реактора, потому что он снижает ρ_зап реактора значительно сильнее остальных шлаков.

В работающем реакторе протекают два процесса с участием Sm¹⁴⁹, пропорциональных мощности реактора:

• накопление Sm¹⁴⁹ (стабильный изотоп)из Pm¹⁴⁹;

• расстрел Sm¹⁴⁹ нейтронами с превращением его в шлак Sm¹⁵⁰.

Эти процессы можно проиллюстрировать следующими уравнениями:

U²³⁵ (n, γ) ₆₀Nd¹⁴⁹ (β^- c T_1/2 = 1.8 час) ₆₁Pm¹⁴⁹ (β^- c T_1/2 = 53 час) Sm¹⁴⁹

Sm¹⁴⁹ (n, γ) Sm¹⁵⁰

Эти два взаимно противоположных процесса приводят к тому, что концентрация Sm¹⁴⁹ стремится к равновесной, когда прибыль Sm¹⁴⁹ сравняется с его убылью. Равновесие наступает при энерговыработке, большей чем 40 000 МВт * час, и не зависит от мощности реактора.

Уменьшение ρ_зап вследствие стационарного отравления Sm149 пропорционально его концентрации в активной зоне и всегда отрицательно (равно нулю только в первый момент кампании).

Уменьшение ρ_зап вследствие накопления Sm¹⁴⁹ при работе реактора на мощности называют стационарным отравлением реактора Sm¹⁴⁹ — ρ_0Sm.

Стационарное отравление Sm¹⁴⁹ компенсируется сверхкритической загрузкой топлива.

Зависимость ρ_0Sm от энерговыработки приведена на рисунке:

Стационарное отравление Sm¹⁴⁹ влияет на:

• критическое положение компенсирующих решёток;

• на дополнительный энергозапас.

Стационарное отравление Sm¹⁴⁹ гораздо слабее отравления Xe¹³⁵.

Расчёт стационарного отравления реактора Sm¹⁴⁹

Расчёт стационарного отравления Sm¹⁴⁹ ведётся по графику отравления Sm¹⁴⁹ в зависимости от энерговыработки (см. приложение). Зная энерговыработку, можно легко определить величину уменьшения ρ_зап. Величина ρ_0Sm на графике дана в %%.