Расчёт отравления ядерного реактора ксеноном

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Задание

Используя данные курсового проекта определить:

1) Равновесные концентрации Xe135 и I135;

2) Динамику изменения концентраций Xe135 и I135;

3) Потери реактивности при отравлении.

Определение исходных параметров

Параметры ядерного реактора, рассчитываемого в курсовом проекте, сведены в таблице 1.

Таблица 1 — Параметры ЯР

Параметр

Величина

Тип ЯР

Уран-графитовый с жидкометаллическим теплоносителем

Тепловая мощность, МВт

1800

Топливо

UC

Обогащение, %

2

Объем активной зоны, м3

188,8

В таком реакторе средняя плотность потока тепловых нейтронов определяется по формуле

где N — тепловая мощность ЯР, кВт, ?f — микроскопическое сечение деления U235 (=582 барн), Vа.з. — объем активной зоны, м3. Подставляя известные значения получим

Начальные концентрации Xe135 и I135 принимаются равными 0, постоянные распада и сечения поглощения приведены в таблице 2.

Таблица 2 — Ядерно-физические характеристики Xe135 и I135

I135

Xe135

?, с-1

2,8*10−5

2,1*10−6

?а, барн

-

2,65*106

Равновесные концентрации Xe135 и I135

Равновесная концентрация I прямо пропорциональна мощности ЯР (плотности потока нейтронов)

Стационарная концентрация Xe определяется равновесием между скоростью прибыли Xe из распадающегося I и непосредственно как осколка деления и скоростью убыли при поглощении нейтронов и радиоактивном распаде

Подставляя значения среднего потока получим:

Динамика изменения концентраций Xe135 и I135

Изменение концентраций Xe135 и I135 описывается системой дифференциальных уравнений. Решение этой системы позволяет определить концентрацию нуклида в любой момент времени.

Решение системы выглядит следующим образом:

Графики изменения концентраций Xe135 и I135 изображены на рисунках 1 и 2.

Потери реактивности

Оценка потери реактивности вследствие отравления ксеноном рассчитывается по следующей формуле:

Используя закон изменения концентрации Xe получили график потери реактивности (рисунок 3).

Рисунок 1 — Изменение концентраций Xe135 и I135 в течение суток

Рисунок 2 — Изменение концентраций Xe135 и I135 в течение недели

Рисунок 3 — Изменение потери реактивности в результате отравления Xe135 в течение первых двух суток

Вывод

ядерный реактор нейтрон ксенон

В ходе выполнения индивидуального домашнего задания были определены концентрации равновесного отравления Xe135 и I135. На основании решения системы уравнений, описывающих цепочку распада I135 построены графики изменения концентраций Xe135 и I135 и потерь реактивности в результате отравления. Из графиков видно, что концентрация ксенона, и соответственно величина потери реактивности, достигают стационарного положения через 105 секунд после начала работы ЯР на мощности. Максимальное значение потери реактивности составляет 0,04.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой