Основы теории ядерных реакторов
Год: 2001
Автор: Мерзликин Г.Я.
Жанр: Атомная энергетика
Издательство: Севастополь: СИЯЭиП
ISBN: отсутствует
Язык: Русский
Формат: DOC
Качество: Изначально компьютерное (eBook)
Количество страниц: 341
Описание: Настоящее учебное пособие написано на основе более чем тридцатилетнего коллективного опыта преподавания дисциплины «Теория ядерных реакторов» преподавателями кафедры Ядерных Паропроизводящих Установок в деле подготовки эксплуатационного персонала ЯЭУ.
В соответствии с назначением пособия акценты изложения материала в нём смещены в прикладную сторону. Темам, связанные с основами теории критического реактора, уделено несколько меньшее внимание. Темы, на которых базируется практическое управление реактором (кинетика, выгорание, щлакование, отравление, эффективность средств регулирования запаса реактивности и т.п.), - напротив, рассмотрены более подробно, чем это делается в классических учебниках центральных изданий.
Пособие даёт минимум теоретического материала, достаточный для понимания практически всех явлений, с которыми практик-оператор каждодневно соприкасается по роду своей деятельности на АЭС. Вместе с тем, оно оставляет изучающему возможность для дальнейшего самоусовершенствования и сравнительно безболезненного освоения более сложных вопросов теории и расчётных методик, с которыми постоянно имеет дело сравнительно узкий круг специалистов (физики-экспериментаторы, расчётчики ОЯБ, инженеры-исследователи).
Пособие может быть полезно не только для эксплуатационного персонала АЭС, для которого оно предназначалось в первую очередь, но и для более широкого круга учащихся и просто в меру любознательных людей.
Опубликовано группой
Оглавление
Тема1. Физические основы получения ядерной энергии
1.1. Строение вещества………………………………………………………………………………...
1.2. Строение и характеристики атомов………………………………………………………………
1.3. Строение ядер и свойства ядерных сил………………………………………………………….
1.4. Энергия связи и устойчивость атомов……………………………………………………………
1.5. Закономерность и характеристики радиоактивного распада…………………………………...
Тема 2. Нейтронные ядерные реакции
2.1. Основные типы нейтронных реакций в ядерном реакторе……………………………………..
2.2. Особенности реакции деления и их практическое значение…………………………………...
2.3. Основные характеристики нейтронных полей…………………………………………………..
2.4. Скорости нейтронных реакций и их характеристики…………………………………………...
Тема 3. Критичность реактора и условия её реализации
3.1. Условия осуществления критичности реактора………………………………………………..
3.2. Нейтронный цикл в тепловом ядерном реакторе……………………………………………….
Тема 4. Характеристики структуры активных зон тепловых реакторов
4.1. Ядерное топливо…………………………………………………………………………………..
4.2. Замедлитель………………………………………………………………………………………..
4.3. Теплоноситель……………………………………………………………………………………..
4.4. Параметры структуры активных зон гетерогенных ядерных реакторов……………………..
Тема 5. Замедление нейтронов в реакторе и его размножающие свойства
5.1. Общие начальные рассуждения………………………………………………………………….
5.2. Характеристики замедляющих свойств веществ………………………………………………..
5.3. Возраст нейтронов в среде………………………………………………………………………..
5.4. Уравнение возраста Ферми и его решение………………………………………………………
5.5. Вероятность избежания утечки замедляющихся нейтронов…………………………………...
5.6. Спектр Ферми в гомогенной непоглощающей среде…………………………………………...
5.7. Время замедления нейтронов в среде активной зоны реактора………………………………..
Тема 6. Диффузия и размножающие свойства теплового реактора
6.1. Закон диффузии тепловых нейтронов и длина диффузии……………………………………...
6.2. Скорость утечки тепловых нейтронов из единичного объёма активной зоны………………..
6.3. Волновое уравнение Гельмгольца, уравнение критичности реактора и величина вероятности избежания утечки тепловых нейтронов……………………………………………………..
6.4. Геометрический параметр цилиндрического реактора, поле тепловых нейтронов в нём……
Тема 7. Уран-235, плутоний-239 и размножающие свойства реактора
7.1. Константа ………………………………………………………………………………………..
7.2. Коэффициент использования тепловых нейтронов…………………………………………….
Тема 8. Уран-238 и размножающие свойства реактора
8.1. Коэффициент размножения на быстрых нейтронах……………………………………………
8.2. Вероятность избежания резонансного захвата………………………………………………….
Тема 9. Критические размеры и нейтронное поле в реакторе с отражателем
9.1. Отражатель теплового реактора………………………………………………………………….
9.2. Эффективная добавка …………………………………………………………………………….
9.3. Геометрический параметр и поле тепловых нейтронов в гомогенной цилиндрической активной зоне реактора с отражателем…………………………………………………………….
9.4. Особенности нейтронного поля в гетерогенном реакторе с отражателем…………………….
9.5. Показатели неравномерности нейтронного поля в реакторе и методы её снижения………...
Тема 10. Температурные эффекты реактивности в энергетических реакторах
10.1. Температурный эффект и температурный коэффициент реактивности……………………...
10.2. Условие устойчивости работы энергетического реактора на мощности……………………..
10.3. Чем определяется форма кривой ТЭР?………………………………………………………….
10.4. Условные составляющие ТЭР и ТКР……………………………………………………………
10.5. Мощностной ТЭР (ТКР) реактора……………………………………………………………….
10.6. ТЭР (ТКР) теплоносителя………………………………………………………………………..
Тема 11. Элементарная кинетика теплового реактора
11.1. Элементарное уравнение кинетики реактора…………………………………………………...
11.2. Среднее время жизни поколения нейтронов в тепловом реакторе……………………………
11.3. Период реактора, время удвоения мощности и их взаимосвязь………………………………
Тема 12. Кинетика «холодного» реактора с учётом запаздывающих нейтронов
12.1. Дифференциальные уравнения кинетики реактора с учётом запаздывающих нейтронов….
12.2. Переходные процессы при сообщении реактору отрицательной реактивности……………..
12.3. Переходные процессы при сообщении реактору положительной реактивности…………….
12.4. Особенности переходных процессов при введении малых и больших реактивностей……...
12.5. Как управляют реактором на малых уровнях мощности.……………………………………..
Тема 13. Основы кинетики подкритического реактора при его пуске
13.1. Источники нейтронов в подкритическом реакторе…………………………………………….
13.2. Устанавливающаяся в подкритическом реакторе плотность нейтронов……………………..
13.3. Переходные процессы при изменениях степени подкритичности реактора…………………
13.4. Время установления плотности нейтронов после изменения степени подкритичности…….
13.5. Процедура ступенчатого пуска и ядерная безопасность реактора……………………………
Тема 14. Понятия общего и оперативного запаса реактивности
Тема 15. Уменьшение запаса реактивности с выгоранием ядерного топлива
15.1. Дифференциальное уравнение выгорания урана-235…………………………………………
15.2. Энерговыработка реактора……………………………………………………………………...
15.3. Потери запаса реактивности с выгоранием топлива…………………………………………..
15.4. Основные характеристики выгорания…………………………………………………………..
Тема 16. Уменьшение запаса реактивности от шлакования ядерного топлива
16.1. Количественные меры шлакования…………………………………………………………….
16.2. Кинетика роста потерь запаса реактивности за счёт шлакования……………………………
Тема 17. Рост запаса реактивности с воспроизводством ядерного топлива
17.1. Схема образования и убыли вторичного топлива……………………………………………..
17.2. Система дифференциальных уравнений воспроизводства плутония-239……………………
17.3. Рост запаса реактивности с воспроизводством плутония-239………………………………..
17.4. Коэффициент воспроизводства ядерного топлива…………………………………………….
Тема 18. Использование выгорающих поглотителей
18.1. Характеристики наиболее распространённых выгорающих поглотителей………………….
18.2. Факторы, определяющие скорость выгорания ВП…………………………………………….
18.3. Характер изменения реактивности при различных способах размещения ВП………………
18.4. Кривая энерговыработки активной зоны реактора…………………………………………….
Тема 19. Отравление реактора ксеноном-135
19.1. Схема образования и убыли ксенона и уравнения отравления реактора ксеноном…………
19.2. Стационарное отравление реактора ксеноном…………………………………………………
19.3. Переотравление реактора ксеноном после останова («йодная яма»)…………………………
19.4. Переотравления реактора ксеноном после изменения уровня мощности……………………
19.5. Расчёт изменения потерь реактивности за счёт отравления реактора ксеноном…………….
Тема 20. Отравление реактора самарием-149
20.1. Схема образования и убыли самария и ДУ-ДУ отравления реактора самарием…………….
20.2. Потери реактивности при стационарном отравлении реактора самарием…………………...
20.3. Закономерность выхода реактора на стационарное отравление самарием…………………..
20.4. Нестационарное переотравление самарием после останова («прометиевый провал»)……...
20.5. Переотравление самарием после пуска длительно стоявшего реактора……………………...
20.6. Нестационарное переотравление после изменения уровня мощности реактора…………….
Тема 21. Эффективность стержня-поглотителя и группы поглотителей
21.1. Действие вводимого в активную зону стержня-поглотителя………………………………….
21.2. Характеристика положения стержня-поглотителя в активной зоне…………………………..
21.3. Понятие об интегральной и дифференциальной эффективности поглотителя………………
21.4. Эффективный радиус стержня-поглотителя……………………………………………………
21.5. Физический вес центрального стержня-поглотителя полной длины…………………………
21.6. Физический вес нецентрального подвижного стержня-поглотителя…………………………
21.7. Кривые интегральной и дифференциальной эффективности подвижных поглотителей……
21.8. Изменение реактивности реактора при перемещении подвижного поглотителя……………
21.9. Особенности характеристик укороченных стержней-поглотителей…………………………
21.10. Интерференция подвижных стержней-поглотителей………………………………………..
21.11. Простейшие методы градуировки подвижных поглотителей……………………………….
Тема 22. Борное регулирование ВВЭР
22.1. Сущность борного регулирования……………………………………………………………...
22.2. Характер изменения концентрации борной кислоты в 1 контуре при водообмене…………
22.3. Эффективность борной кислоты………………………………………………………………..
22.4. Факторы, определяющие величину дифференциальной эффективности борной кислоты…
Тема 23. Расчётное обеспечения ядерной безопасности ВВЭР при его эксплуатации
23.1. Расчёт пусковой критической концентрации борной кислоты……………………………….
23.2. Расчёт предельного расхода подпитки первого контура дистиллатом при пуске ВВЭР…...
23.3. Время снижения концентрации борной кислоты до заданной величины……………………
23.4. Расчёт безопасного значения стояночной концентрации борной кислоты…………………..
23.5. Расчёт времени достижения безопасной стояночной концентрации борной кислоты…….
Литература 7
7
8
9
11
15
19
19
24
34
42
50
50
54
63
63
64
65
66
73
73
74
79
84
90
91
94
96
97
102
103
106
115
115
120
136
136
144
153
153
157
160
162
165
175
175
181
185
187
190
193
199
199
208
210
215
216
223
226
231
233
238
238
240
244
245
246
249
252
252
253
254
255
257
257
258
262
262
262
264
264
266
266
266
268
269
271
272
273
278
285
288
290
290
291
292
293
296
297
299
299
300
300
301
303
304
305
308
308
310
312
318
318
319
321
325
327
327
331
336
338
340
Доп. информация: Курс для эксплуатационного персонала АЭС
