Особенности реактора РБМК

Стержни РР СУЗ, изображенные на Рис 16 состоят из двух секций: секция поглотителя нейтронов из карбида бора, имеющая длину практически равную высоте активной зоны реактора (~7 м) и секция вытеснителя из графита (~4,5 м), секции соединены между собой телескопической тягой. Стержни перемещаются в каналах СУЗ (аналогичных технологическим каналам, в которых размещаются тепловыделяющие сборки ТВС) и охлаждаются водой. Когда стержень находится в крайнем верхнем положении Рис 16a, в активной зоне размещается его графитовая часть. Графит, это замедлитель, практически не поглощающий нейтроны, в отличие от воды, которая тоже замедлитель, но нейтроны поглощает. Если стержень находится в крайнем нижнем положении Рис16d, то в активной зоне реактора расположен сильный поглотитель карбид бора. Тем самым перемещение стержня из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение вносит в реактор большую отрицательную реактивность, способную заглушить реактор при любой аварийной ситуации (если, конечно, он при этом не разрушается). Однако, посмотрим, как вносится эта отрицательная реактивность во времени. При перемещении стержня (Рис16 b), в верхней части активной зоны вносится отрицательная реактивность, за счет погружения в зону сильного поглотителя (карбид бора). В это же время в нижней части активной зоны вода в канале СУЗ вытесняется графитом и это вносит положительную реактивность, так как графит значительно слабее поглощает нейтроны, чем вода. Это продолжается до тех пор пока не будет вытеснен весь столб воды в нижней части активной зоны, после чего вносится только отрицательная реактивность (Рис 16b,с). Если отрицательная реактивность, вносимая в верхней части активной зоны, окажется меньше положительной, вносимой в нижней части, то получится, что стержень на каком-то этапе погружаясь в активную зону, разгоняет реактор вместо того, чтобы его глушить. Величина реактивности, которую, перемещаясь, вносит стержень, зависит от величины потока нейтронов в том месте, где эта реактивность вносится. Если плотность нейтронного потока равномерно распределена по высоте активной зоны (как на Рис 16a), т.е. одинакова вверху и внизу, то, конечно, вверху вносится гораздо большая (примерно в 2 раза) отрицательная реактивность, чем внизу положительная и общая вносимая реактивность отрицательна. Если же поток нейтронов внизу гораздо больше чем вверху, то ситуация противоположная, и общая вносимая реактивность положительна. Величина нейтронного потока в данном локальном месте в свою очередь зависит от наличия или отсутствия в этом месте поглотителя. Т.е. пространственное распределение нейтронного потока (нейтронное поле) меняется при перемещении стержней, в одном месте заваливается, а зато в другом вспучивается. Если стержни в активной зоне находятся в произвольных случайных положениях, то при одновременном движении всех стержней вниз (что и происходит при сбросе аварийной защиты) эти изменения нейтронного потока локальны и также случайны, так что в целом (в распределении нейтронов) по реактору ничего не меняется. Происходит нормальный ввод отрицательной реактивности с постоянной скоростью движения стержней. Если же почти все стержни находятся в крайнем верхнем положении, то при их одновременном движении, распределение нейтронов будет сильно деформироваться по высоте активной зоны. Так как это показано на рис a), b) и c), и так как это было тогда в Чернобыльской аварии. И в реактор несколько секунд, пока вытеснялся столб воды, по сигналу АЗ-5 от кнопки вводилась стержнями положительная реактивность.

обратно в FAQ
к карте сайта