ОТРАВЛЕНИЕ РЕАКТОРА САМАРИЕМ


Отравление реактора ядрами с сечением поглощения sa≈104 барн называется шлакованием. К ядрам такого типа относится самарий. Цепочка b-распада:

.

Период полураспада 149Pr 2,5 минуты.

Изменение концентрации 149Pm и 149Sm описывается следующими уравнениями:

;

,

где , - концентрация ядер прометия и самария, см-3; - выход прометия на одно деление тяжелого изотопа; -макроскопическое сечение деления топлива, см-1; Фt - средняя плотность потока тепловых нейтронов, нейтр/(см2×с); lРm - постоянная распада прометия, с-1; sSm - микроскопическое сечение поглощения нейтронов изотопом самария , см2.

Для ВВЭР физические постоянные имеют следующие значения: gРм=0,011; lРм=0,357×10-5с-1; sSm=6,6×10-20см2.

При условии Фt=const (условие постоянства мощности реактора) можно получить аналитическое решение уравнений для NSm:

где - равновесная концентрация ядер 149Sm; - равновесная концентрация ядер149Pm; NnSm и Nп Pm - концентрации Sm и Pm в момент перехода.

Таким образом, равновесная концентрация ядер самария Nosm не зависит от нейтронного потока и, следовательно, от мощности реактора. Однако мощность реактора определяет время достижения равновесной концентрации 149Sm

.Равновесная концентрация ядер 149Sm и стационарное (равновесное) отравление, равное для ВВЭР-1000 – 0,62%, достигаются при работе на стационарной мощности в течение 30 эф.сут.

Изменение мощности реактора с N1 до N2 вызывает медленно протекающие переходные процессы, связанные с изменением числа ядер 149Рm и 149Sm в активной зоне. Явление снижения реактивности реактора при уменьшении его мощности вследствие нарушения баланса ядер 149Pm и 149Sm по аналогии с йодной ямой носит название прометиевая яма. Наибольшая глубина прометиевой ямы (порядка – 0,6%) достигается при сбросе мощности реактора со 100% до нуля, при этом полное превращение образовавшегося 149Рm в 149Sm происходит примерно за 15 сут. после сброса нагрузки. За это время к ядрам самария, накопившимся за время работы на мощности, добавляются ядра самария, образовавшиеся из прометия за время останова.

Изотоп 149Sm стабилен, поэтому при нулевой мощности реактора количество ядер самария остается постоянным. При частичном снижении мощности глубина прометиевой ямы меньше, так как часть накопившегося самария выжигается нейтронами.

 

 

Отравление Sm  

 

 

Kq

Выжигание “излишка” самария, образовавшегося из прометия после останова

 

 




Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 4108;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.008 сек.