Вибір сповільнювач для атомного реактора
Якщо порівняти для реактора ВВЕР дві цих складових температурного коефіцієнта реактивності теплоносія - через щільність води і через спектр нейтронів - то виявляється, що вплив через щільність набагато сильніше, ніж вплив через спектр нейтронів. Т.то, що (ми бачили) kефф зменшується, воно і буде продовжувати зменшуватися, незважаючи на те, що буде ще додаткове зростання коефіцієнта. не тільки за рахунок того, що щільність води зменшується, а й за рахунок того, що спектр теплових нейтронів стає більш жорстким. Ось ці коефіцієнти часто поділяють - один називають спектральний температурний коефіцієнт реактивності, інший - по щільності. Слово спектральний - це треба відносити тільки до води, тому що в реакторі ВВЕР при нагріванні води змінюється як спектр теплових нейтронів, про який ми щойно говорили, так і щільність води. Тому їх треба розділити, хоча в природі, в експерименті, ви розділити ці ефекти не можете, вони відбуваються одночасно. Але в розрахунку вони поділяються, і тому розрізняють спектральний температурний коефіцієнт сповільнювач і температурний коефіцієнт по щільності при зміні температури.
Якщо ви візьмете реактор РБМК, то там щільність сповільнювач практично не змінюється - там в чистому вигляді працює спектральний температурний коефіцієнт, він нічим там не компенсується. І тому, якщо говорити про фізичну механізмі температурного коефіцієнта реактивності твердого сповільнювач, як для РБМК, то він відповідає нижній гілці розглянутої ланцюжка для ВВЕР. Т.ізмененія щільності немає, щільність не змінюється, а спектр нейтронів змінюється. Т.ми повинні з цього розгляду зараз зробити такий висновок - в реакторі РБМК температурний коефіцієнт реактивності сповільнювач (графіту) позитивний. І визначається він зрушенням спектра теплових нейтронів в сторону високих енергій при нагріванні графіту.
компенсується іншими негативними коефіцієнтами реактивності сповільнювач, а саме - через. т.увелічівается резонансне поглинання через зменшення щільності води, через збільшення витоку нейтронів і в цілому температурний коефіцієнт сповільнювач виявляється негативним, то в реакторі РБМК, де сповільнювач твердий і там виявляється тільки один температурний ефект сповільнювач, пов'язаний зі зміною спектру нейтронів ( спектральний), то ось він виявляється позитивним в чистому вигляді і так він і проявляється в експлуатації, Т.В реакторі РБМК температурний коефіцієнт графіту позитивний.
За температурі сповільнювача. Ми ж зараз окремо розглядаємо - по температурі сповільнювача зворотний зв'язок позитивна.
Загалом, це не є сприятливим фактором для забезпечення безпеки стійкості реактора, але при старих нормах і вимогах було, в загальному то, прийнятно. Тому що цей коефіцієнт проявляється з великим запізненням, т.он дуже інерційний. Чому? Тому що маса графіту в реакторі РБМК дуже велика, там знаходяться сотні тонн графіту. До того ж велика теплоємність. Температура графіту зростає тоді, коли збільшується потужність реактора. Тому що графіт нагрівається за рахунок енергії, по-перше, замедляющихся нейтронів - вся кінетична енергія швидкого нейтрона 2 МеВ (енергія теплових нейтронів становить соті частки) передається ядер сповільнювача. Вони сприймають цю енергію і нагріваються. І -випромінювання, яке виникає в реакторі, в основному теж поглинається графітом і це теж призводить до збільшення його температури. Але оскільки маса графіту дуже велика і теплоємність велика то, якщо навіть ви швидко зробите наброс потужності, новий стаціонарний стан, нова стаціонарна температура встановиться десь через