Moluch 251 c indd

.
№ 13 (251)
 .
Март 2019 г.
18
Физика
сопровождается уменьшением значения плотности теплоносителя и образованием воздушных прослоек вокруг обо-
лочек твэлов. Это в свою очередь приводит к резкому скачку энергетического спектра образующихся нейтронов де-
ления в область более высоких энергий, и как следствие увеличивается вероятность реакции деления для различных 
долгоживущих актиноидов в обогащенной среде (рис. 3). В этом случае наблюдается положительный пустотный эф-
фект реактивности. Его можно скомпенсировать утечкой нейтронов, которая дает отрицательный вклад, для чего соз-
дается плоская активная зона. Утечка регулируется параметром уплощения.
Предлагается рассчитать параметр реактивности при возникновении положительного пустотного эффекта в ак-
тивной зоне реактора БРЕСТ (свинцовый теплоноситель). Полученный результат представлен на рис. 4.
Как и ожидалось для бесконечной решетки твэлов (при отсутствии утечки нейтронов) плотностной эффект вносит 
положительный вклад в реактивность. Из графика можно заметить, что зависимость близка к линейной. При значениях 
ρ
меньше 1 реактор можно считать безопасным.
Основная задача расчетных исследований состоит в минимизации спектральной составляющей положительного пу-
стотного эффекта реактивности.
Для примера рассмотрим случай, когда увеличивается доля теплоносителя в решетке твэлов при постоянной доле 
топлива и наоборот.
Рис.
 
2.
 Треугольная решетка твэлов: 1 — элементарная ячейка, d — диаметр твэла, h — шаг решетки твэлов
Рис.
 
3.
 Микросечения деления для урана-235, урана-238, плутония-239 и других актиноидов

---

“Young Scientist”
. 
#13 (251)
. 
March 2019
19
Physics
Согласно полученным результатам (рис. 5, 6), установлено, что для реакторов большой мощности с малой утечкой 
нейтронов из активной зоны для минимизации спектральной составляющей положительного пустотного эффекта ре-
активности целесообразно либо увеличивать шаг решетки твэлов более чем на 0,6 см, либо уменьшать диаметр трубки 
твэла на 0,2 см.
Исходя из полученных результатов для оценки безопасности реакторов нового поколения можно сделать вывод, 
что спектральная составляющая пустотного эффекта реактивности снижается при увеличении шага решетки твэла, 
Рис. 4.