Общая методика построения интегральной и дифференциальной характеристик поглощающего стержня

Дифференциальная характеристика ПС – это зависимость величины dρ/dH поглотителя от его положения по высоте а.з. dρ/dH=f(H).

1. Если стержень легкий (ρ 0,002, T>15 c), то его диф. характеристику строят так: ПС устанавливают в крайнее нижнее положение и с помощью других ПС ЯР делают критическим; вспомогательный ПС, находящийся в крайнем верхнем положении, вводят на глубину, превышающую по эффективности физ. вес градуируемого ПС; поднимают градуируемый ПС на 0,1H_макс, ЯР подкритичен; поднимают вспомогательный ПС в крайнее верхнее положение, определяют период ЯР и опускают вспомогательный ПС, т.е. глушат ЯР. По периоду определяют ρ₁ и dρ/dH=ρ₁/ΔH на высоте ΔH₁/2. Далее все повторяют.
2. Если ρ 0,002, то после подъема ПС на высоту, соответствующую минимально допустимому периоду ЯР, с помощью других ПС ЯР нужно сделать критичным и далее действовать описанным выше способом.

Дифференциальную характеристику КС построить таким способом нельзя.

Диф. характеристику всех КС можно построить в процессе загрузки а.з.:

1. После набора критического числа ТК в а.з. опускают все находившиеся до этого в крайнем верхнем положении КС на глубину ΔH₁, которая по расчетным оценкам должна превышать положительную ρ, вносимую очередной порцией ТК.

2. Далее загружают ТК и поднимают КС до получения периода Т₂=80 с.

3. На следующем шаге вводят в зону легкий поглотитель, чтобы вернуть показания приборов в исходное состояние.

4. Поднимают КС в положение Н₂, соответствующее Т₂~30 с.

5. Определяют Т₂ и опускают все КС в исходное положение до измерения.

6. Находят ρ₁ и ρ₂ по периоду и рассчитывают

(9.7.1)

в положении (Н₁+Н₂)/2. Аналогично получают следующую точку диф. характеристики вплоть до полной загрузки ТК. Дальнейшие измерения проводят в подкритическом ЯР.

Полученная характеристика имеет неодинаковую точность по высоте. Наибольшая точность при полной загрузке, а наименьшая – при верхнем положении, когда загрузка мала. В процессе кампании по мере выгорания топлива характеристику необходимо уточнять. Для компенсации ксеноновых волн используют короткие ПС.

Рис. Зависимость Ф и dρ/dH от глубины погружения ПС

При погружении однородного ПС в а.з., когда его центр проходит через максимум нейтронного потока dρ/dH, меняет знак (см. рис.). Эта точка называется точкой опрокидывания. Если ПС предназначены для компенсации ρ_зап, то перемещать их ниже точки опрокидывания нельзя, т.к. в противном случае будет высвобождена лишняя реактивность. Для предотвращения этого устанавливают специальные механические и электрические ограничители.

Интегральная характеристика ПС представляет собой зависимость суммарной эффективности погруженной части ПС от его положения по высоте а.з. Для тяжелого ПС интегральная характеристика рассчитывается на основе дифференциальной характеристики.

Интегральную характеристику легкого ПС можно построить непосредственно, измеряя период ЯР в различных положениях ПС по мере его подъема из критического положения. При этом для приведения ЯР после каждого замера в подкритическое состояние используют вспомогательный ПС. Безопасно и быстро интегральную кривую легкого ПС можно получить методом компенсации с отградуированным тяжелым ПС.