反應(yīng)堆物理CHAPTER91課件

反應(yīng)堆點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)點(diǎn)堆

“pointreactor”假設(shè)瞬態(tài)過(guò)程中堆芯各處的中子通量密度或功率隨時(shí)間變化的規(guī)律都相同。反應(yīng)堆沒(méi)有緩發(fā)中子的情況

Reactorwithnodelayedneutrons

反應(yīng)性階躍變化stepchangeofreactivity反應(yīng)堆沒(méi)有緩發(fā)中子的情況

Reactorwithnodelayedneutrons(2)

或方程的解為：反應(yīng)堆的功率按同樣規(guī)律增長(zhǎng)：反應(yīng)堆周期

Reactorperiod通常把反應(yīng)堆內(nèi)中子通量密度、功率變化為原來(lái)e倍所需的時(shí)間定義為反應(yīng)堆周期，即有P（t）=P0et/反應(yīng)堆周期是反應(yīng)堆動(dòng)態(tài)過(guò)程中一個(gè)十分重要的參數(shù)，它表征了反應(yīng)堆內(nèi)中子通量密度、功率變化的快慢一個(gè)超臨界反應(yīng)堆的周期可表示為：反應(yīng)堆周期設(shè)一座壓水堆，中子壽命l=10-5秒，在t=0時(shí)刻突然階躍引入50pcm的反應(yīng)性。則這樣在1秒鐘內(nèi)，反應(yīng)堆功率將變?yōu)槌跏嫉膃50或51021倍，無(wú)法控制！Reactorwithdelayedneutrons(2)周期應(yīng)寫成前一例題的周期變?yōu)?秒鐘后，反應(yīng)堆功率變成每秒鐘僅增加0.5%，完全來(lái)得及控制倍增周期T2通常把反應(yīng)堆內(nèi)中子通量密度、功率變化為原來(lái)一倍所需的時(shí)間定義為反應(yīng)堆的倍增周期T2與T之間有如下的關(guān)系T2＝T*ln2帶六組緩發(fā)中子的點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)方程

6-groupdelayedneutronspointreactorkineticsequations周期與反應(yīng)性之間的關(guān)系反應(yīng)堆瞬態(tài)過(guò)程中，反應(yīng)堆周期T（）與反應(yīng)性之間的關(guān)系可由反應(yīng)性方程給出反應(yīng)性方程也稱倒時(shí)方程1倒時(shí)相當(dāng)于使反應(yīng)堆功率增長(zhǎng)的穩(wěn)定周期為一小時(shí)，向反應(yīng)堆內(nèi)添加的正反應(yīng)性的量反應(yīng)性（或倒時(shí)）方程圖解反應(yīng)性方程周期法測(cè)量反應(yīng)性通過(guò)測(cè)量周期來(lái)確定反應(yīng)性是反應(yīng)堆運(yùn)行過(guò)程中最常規(guī)的一種方法其理論基礎(chǔ)就是反應(yīng)性方程應(yīng)注意的問(wèn)題周期不宜太長(zhǎng)，否則測(cè)量時(shí)間太長(zhǎng)，測(cè)量誤差較大，一般可選擇在50~100s之間。周期不能太短，否則不安全，一般應(yīng)大于20s有關(guān)討論

Relateddiscussions⊿k=0.反應(yīng)堆臨界時(shí)，周期為無(wú)窮大。

有關(guān)討論

Relateddiscussions大的負(fù)反應(yīng)性引入(反應(yīng)堆緊急停堆).趨向于意味著不管加入多大的負(fù)反應(yīng)性，都不可能把反應(yīng)堆關(guān)閉得更快，該速率由衰減得最慢的緩發(fā)中子先驅(qū)核決定。（周期不可能更短）。

對(duì)階躍引入的反應(yīng)性的響應(yīng)

Responsetoreactivitystep(1)正反應(yīng)性階躍Positivereactivitypromptjump正反應(yīng)性引入時(shí)，反應(yīng)性方程有唯一的正根T0，其余代表瞬變項(xiàng)的6個(gè)時(shí)間常數(shù)都為負(fù)，因此，瞬變過(guò)程結(jié)束后，堆內(nèi)中子通量密度、功率就按T0決定的單一指數(shù)規(guī)律變化，T0就稱漸進(jìn)周期或穩(wěn)定周期對(duì)階躍引入的反應(yīng)性的響應(yīng)

Responsetoreactivitystep(2)正反應(yīng)性階躍Positivereactivitypromptjump反應(yīng)堆周期和瞬發(fā)中子壽命間的關(guān)系

Reactorperiodvsneutronlifetime對(duì)階躍引入的反應(yīng)性的響應(yīng)

Responsetoreactivitystep(3)負(fù)反應(yīng)性階躍Negativereactivitypromptjump負(fù)反應(yīng)性引入時(shí)，反應(yīng)性方程有七個(gè)負(fù)根，其中T0的絕對(duì)值最大，同樣，瞬變過(guò)程結(jié)束后，堆內(nèi)中子通量密度、功率由T0決定的單一指數(shù)規(guī)律衰減反應(yīng)堆動(dòng)力學(xué)的數(shù)值演示臨界反應(yīng)堆內(nèi)的中子平衡Neutronbalanceforthecriticalreactor反應(yīng)堆動(dòng)力學(xué)的數(shù)值演示反應(yīng)堆動(dòng)力學(xué)的數(shù)值演示Situationaftermanygenerations瞬跳近似

Promptjumpapproximation實(shí)際功率增長(zhǎng)及瞬跳近似瞬發(fā)臨界

PromptCriticality次臨界增殖和反應(yīng)堆啟動(dòng)

subcriticalityandrectorstartup中子源為了在啟動(dòng)時(shí)滿足最低要求的中子計(jì)數(shù)率（避免啟動(dòng)盲區(qū)），必須在堆芯裝入中子源。中子源分兩類：1）初級(jí)源用于首次啟動(dòng)及壽期初運(yùn)行。2）次級(jí)源，用于堆運(yùn)行啟動(dòng)，它在堆運(yùn)行后被激活。初級(jí)源是釙-鈹源、次級(jí)源是銻-鈹源。一次(初級(jí))源首次裝料，啟動(dòng)時(shí)需要裝入的中子源稱為初級(jí)中子源。原理：Be的（，n）反應(yīng)＋Be->C+nPo－Be中子源半衰期較短（138.4天）二次(次級(jí))源次級(jí)源需經(jīng)堆內(nèi)輻照后才能釋放中子原理：光中子反應(yīng)＋Be->2He+n最常用的為Sb-Be源源中子在次臨界反應(yīng)堆內(nèi)的增殖設(shè)中子源強(qiáng)為S0，反應(yīng)堆有效增殖系數(shù)為k<1反應(yīng)堆內(nèi)的中子總數(shù)1st代:S02nd

代:S0+kS03rd

代:S0+kS0+k2S0…次臨界增殖1/(1-k)稱為次臨界增殖系數(shù)當(dāng)反應(yīng)堆趨向臨界時(shí)，次臨界增殖系數(shù)趨于無(wú)窮大1/M外推法設(shè)反應(yīng)堆有一初始k0<1啟動(dòng)過(guò)程中通過(guò)提棒和稀硼，獲得1>k>k01/M外推法定義M為1/M和k之間有如下關(guān)系1/M外推法例題用連續(xù)稀硼外推臨界時(shí)，當(dāng)CB1=1100ppm，記數(shù)率為N1，當(dāng)CB2=980ppm，記數(shù)率N2=3N1，假定DBW不變，估算臨界硼濃度。