RUSENG Ксеноновое отравление. 

Наибольший вклад в изменение ОЗР при переходе с одного уровня мощности реактора на другой дает, несомненно, отравление ксеноном-135. Поэтому неудивительно, что делаются попытки списать низкие значения ОЗР, полученные при снижении мощности 4-го энергоблока ЧАЭС 25-26 апреля 1986 г., на чрезмерно глубокое отравление, возникшее в реальном переходном процессе по мощности ([Э2], стр 308) ([М2], стр 24)([М2], стр 88). При этом подразумевается (явно или неявно), что это вызвано отклонениями в ведении этого переходного процесса: большая задержка на уровне мощности в 50% (после снижения со 100%), кратковременный провал по мощности до нуля при снижении ниже 700 МВт, и др.
Между тем, отравление реактора ксеноном-135 с достаточной для практических целей точностью описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями, численное решение которых не составляет большой проблемы для любого переходного процесса по мощности. Ниже на рисунке приведены результаты таких расчетов. Для классических идеализированных случаев мгновенного перехода с одного стационарного уровня мощности на другой уравнения имеют точные, аналитические решения. Эти решения хорошо известны и широко используются как в практике эксплуатации ([К1], стр 341), так и при проектировании реакторов

([Е1], стр. 36).

Xenon

На Рис. приведены (в виде точек) также значения ОЗР из распечаток программы «ПРИЗМА», сделанных в течение 25-26 апреля. Из сравнения этих данных с графиком отравления (кривая 1) видно, что ксеноновое отравление хотя и основной, но не единственный процесс, определивший уменьшение ОЗР. Значительный вклад вносят и другие процессы, сопровождающие изменение мощности. Наряду с расчетом отравления для реально имевшего место процесса изменения мощности реактора, приведен график отравления для идеализированного случая мгновенных, скачкообразных переходов между теми же самыми уровнями мощности (кривая 4). Как видим, наличие протяженности во времени этих переходов уменьшает действительное отравление по сравнению с тем, что было бы при идеализации переходов.
Отдельно проверено (на кривых 1 и 4), что наличие или отсутствие кратковременного провала по мощности до нуля, при сохранении всего остального в графике изменения мощности, практически не отражается на графике отравления. И это вполне ожидаемо, время пребывания мощности реактора в состоянии провала и выхода из него (5–15 мин.) – ничто по сравнению с характерным временем отравления (8-9 часов). Так что «самозаглушение реактора» ([Е2], стр 581), если оно и имело место, то произошло не «из-за глубокого отравления», а вследствии других эффектов в реактивности, образующих положительную обратную связь между мощностью и реактивностью.
Для выяснения вопроса о том, как повлияла на глубину отравления 20-ти часовая задержка на уровне мощности 50% был проведен расчет отравления при снижении мощности (со 100% до 200 МВт) с сохранением тех же самых переходов по мощности между уровнями 3100, 1600, 720 и 200 МВт, что и были в реальности, но с сокращением времени пребывания на мощности 1600 МВт до 3-х часов (меньше врядли было бы возможно чисто технологически). Кроме того в 9-минутном интервале времени (от 00:30 до 00:39) провал мощности до нуля и выход из провала (согласно сказанному выше) заменены плавным снижением мощности с 240 до 100 МВт. Результат этого расчета представлен (кривой 2) на рисунке выше. Такой же расчет проведен и для гипотетического случая снижения мощности только до уровня 700 МВт (кривая 3). Незначительное отличие этих кривых от кривой 1 , на участке до начала дальнейшего снижения мощности с уровня 50%, объясняется тем, что при сокращении времени пребывания на мощности 50% с 20-ти до 3-х часов пришлось опустить переход (с возвратом) с уровня 1600 МВт на уровень 1500 МВт (имевший место в реальном процессе).

Итак, длительная задержка на промежуточном уровне мощности 50% не только не увеличила глубину нестационарного отравления ксеноном-135, но значительно его уменьшила. Более того, такую задержку нужно было бы заранее запланировать, если бы собирались (вопреки программе) начинать проведение эксперимента по «выбегу» не на мощности 700 МВт, а на мощности 200 МВт, иначе попадали в йодную яму.

на главную
к карте сайта