Отчет по анализу безопасности объекта. Ожидаемая аудитория для этого обучения состоит из назначенных, сертифицированных или лицензированных реакторов

1.17 Модель Фукса-Нордхайма и характеристики пульсации
Характеристики реактора TRIGA, работающие в импульсном режиме за пределами критического момента, могут быть довольно хорошими.
описывается пространственно-независимой кинетической моделью, в которой теплообмен и запаздывающие нейтроны
пренебрегают. В этой модели, обычно называемой моделью Фукса-Нордхейма, параметры реактора
появляются:
i = время жизни мгновенного нейтрона (с),
α = мгновенный отрицательный температурный коэффициент (l / k dk / dt),
θ = температура топлива,
h = отношение пиковой температуры топлива к средней в активной зоне,
C = общая теплоемкость металла в сердечнике.
T = период реактора в секундах
Если произойдет внезапное повышение реактивности сверх критического значения (δk p ), мощность реактора снизится.
первоначально возрастают экспоненциально как exp (t / T), где период T определяется как i / δk p . Этот период будет
изменение, когда значительная температура генерируется импульсом. Предполагая постоянное тепло
мощность и механизм останова, который является быстрым и неизменным с температурой, реактор
температура будет повышаться на δk p / α, пока реактивность за пределами критического значения не станет равной
компенсируется повышением температуры топлива. Затем мощность упадет до очень низких значений с
превышение температуры примерно в два раза по сравнению с температурой при пиковой мощности
значение.
Суммарное выделение энергии в импульсе составит:
α
δ
знак равно
знак равно
п
kC2
bT
2
E
.
Пиковая мощность составит:
я
δ
знак равно
знак равно
2
) кС (
bT2
1
п
2
п
2
Максимум
,
а ширина на половине максимальной мощности импульса составит ~ 3,5 Тл. Коэффициент отключения,
b, определяется как
C
б
я
α
знак равно
.
Средняя температура топлива составляет:
α
δ
знак равно
знак равно
θ
п
k2
C
E
,
а максимальная температура топлива составляет:

Стр.21

21 год
C
он
час
ˆ
знак равно
θ
знак равно
θ
.
Видно, что пиковая мощность изменяется квадратично, а выделение энергии изменяется линейно.
с введенной быстрой реактивностью (δk p ). Теплоемкость твэла TRIGA
увеличивается с температурой, и анализ Fuchs-Nordheim с переменной теплоемкостью
был получен R. Scalettar * и используется для текущего анализа кинетики TRIGA. (Для 3 долларов США
импульс в реакторе GA Advanced TRIGA Prototype Reactor, разница пиковой мощности ~ 20%
и выделение энергии отмечается между анализом постоянной и переменной теплоемкости, причем
более высокие значения, полученные в результате модели постоянной теплоемкости.) Простая схема Fuchs-
Взаимосвязи модели Нордхайма помогают понять характеристики пульсации
Реакторы TRIGA, поскольку влияние каждого параметра на импульсный режим системы
очевидный. На рисунке 10 показан импульс мощности от реактора GA TRIGA Mark I с использованием
стандартное топливо TRIGA (алюминиевая оболочка) и сравнивает его с моделью Fuchs-Nordheim
вычисление.
Рисунок 10: Уровень мощности как функция времени для переходного процесса GA TRIGA Mark I.
___________________________
*Р. Scalettar: «Модель Фукса-Нордхайма с переменной теплоемкостью». General Atomic
Отчет GA-3416, General Atomic Division, General Dynamics Corporation, 13. 8. 1962.

Стр. 22

22