В. Г. Артемов, В. И. Гусев, Р. Э. Зинатуллин, А. С. Карпов

1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ УНИТАРНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕФЕДЕРАЛЬНОЕ УНИТАРНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

Научно-Исследовательский Научно-Исследовательский Технологический Институт им. А.П. Технологический Институт им. А.П.

Александрова (НИТИ)Александрова (НИТИ)

Исследование влияния точности Исследование влияния точности расчета параметров расчета параметров

запаздывающих нейтронов на запаздывающих нейтронов на результаты моделирования результаты моделирования

экспериментов по определению экспериментов по определению эффективности аварийной эффективности аварийной

защиты ВВЭРзащиты ВВЭР

В. Г. Артемов, В. И. Гусев, Р. Э. Зинатуллин, А. В. Г. Артемов, В. И. Гусев, Р. Э. Зинатуллин, А. С. КарповС. Карпов

ФГУП «НИТИ им. А. П. Александрова», ФГУП «НИТИ им. А. П. Александрова», Сосновый Бор, РоссияСосновый Бор, Россия

К. Ю. КуракинК. Ю. КуракинФГУП ОКБ «Гидропресс», Подольск, РоссияФГУП ОКБ «Гидропресс», Подольск, Россия

А. А. Соловьев, А. Ю. БеляковА. А. Соловьев, А. Ю. БеляковВолгодонская АЭС, Волгодонск, РоссияВолгодонская АЭС, Волгодонск, Россия

3НИТИ им. А. П.Александрова

Комплекс программ Комплекс программ САПФИР_95САПФИР_95&RC_&RC_ВВЭРВВЭР

Разработан в НИТИ им. А.П. Разработан в НИТИ им. А.П. Александрова Александрова

Эксплуатируется в ОКБ «Гидропресс» Эксплуатируется в ОКБ «Гидропресс» Аттестован в Ростехнадзоре РФ для Аттестован в Ростехнадзоре РФ для

расчета нейтронно-физических расчета нейтронно-физических характеристик ВВЭРхарактеристик ВВЭР


Проблемы измерения Проблемы измерения реактивности ВВЭР:реактивности ВВЭР:

Пространственные эффекты: Пространственные эффекты:

зависимость результатов измерений от зависимость результатов измерений от положения детектора в активной зонеположения детектора в активной зоне

Чувствительность результатов Чувствительность результатов измерений к неопределенности измерений к неопределенности параметров запаздывающих нейтроновпараметров запаздывающих нейтронов


Волгодонская АЭС, блок №1.Волгодонская АЭС, блок №1.Расположение ионизационных камерРасположение ионизационных камер


Волгодонская Волгодонская АЭС, блок 1. АЭС, блок 1. Картограмма ОР СУЗ Картограмма ОР СУЗ

при сбросе АЗ с однимпри сбросе АЗ с одним застрявшим ОР застрявшим ОР

1 2 3 4 5 6

7 8 10 12119 13 14 15

16

26

17 18 19 20 21 22 23 24 25

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

49 61

76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88

62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75

103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138

125116 117 118 119 120 121 122 123 124 127126

149 156155154153152151150 157

147139 140 141 142 143 145144 146 148

158 159 160 161 163

4 9 3

4

4

4

4

4

3 8 2 1 7

867

9 1 10 2 9

2 5 6 5 1

8 6 6 7 3

5 10

3 7 6 6 8

1 6 6 6 2

9 2 10 10 1 9

8 5 7

7 1 2 8 3

3 9

10

10

162

1 2 3 4 5 6

7 8 10 12119 13 14 15

16

26

17 18 19 20 21 22 23 24 25

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

49 61

76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88

62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75

103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138

125116 117 118 119 120 121 122 123 124 127126

149 156155154153152151150 157

147139 140 141 142 143 145144 146 148

158 159 160 161 163

4 9 3

4

4

4

4

4

3 8 2 1 7

867

9 1 10 2 9

2 5 6 5 1

8 6 6 7 3

5 10

3 7 6 6 8

1 6 6 6 2

9 2 10 10 1 9

8 5 7

7 1 2 8 3

3 9

10

10

162


Типовые зависимости Типовые зависимости изменения во времени изменения во времени нейтронного потока и нейтронного потока и

реактивности при сбросе АЗреактивности при сбросе АЗ


Волгодонская АЭС, блок 1. Волгодонская АЭС, блок 1. Результаты вычисления изменения Результаты вычисления изменения реактивности по потокам быстрых реактивности по потокам быстрых нейтронов в различных кассетах нейтронов в различных кассетах

активной зоны при сбросе АЗактивной зоны при сбросе АЗ

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

Время, с

Реакти

вн

ость

,

b эф

ф

ТВС № 25, 36, 160

ТВС № 26

ТВС № 82

Интегральнаяреактивность

162

10

10

93

38217

758

91101029

26661

86673

105

37668

15652

921019

7 6 8

71283

4

4

4

4

4

394

163161160159158

148146144 145143142141140139 147

157150 151 152 153 154 155 156149

126 127124123122121120119118117116 125

138137136135134133132131130129128

1021011009998979695949392919089

115114113112111110109108107106105104103

7574737271706968676665646362

88878685848382818079787776

6149

484746454443424140393837

6059585756555453525150

36353433323130292827

252423222120191817

26

16

1514139 11 121087

654321


Схема Схема вычисления вычисления эффективности АЗ эффективности АЗ

на основе расчетных и на основе расчетных и измеренных данныхизмеренных данных

расчэкспC

12

11

эффэфф

стацрасч kk

Cстацрасч

Вычисленное значение:

Поправочный коэффициент:

Поправленное значение:


;),(),(1

),(),(),(),(1

1

I

ii

gii

g

ggf

gp

gg

ggg

sgg

tggg

g

tCt

tttDttv

rr

rrrr

b

;),(),(1

),(),(),(),(1

1

I

ii

gii

g

ggf

gp

gg

ggg

sgg

tggg

g

tCt

tttDttv

rr

rrrr

b

IitCttCt g

iigg

fii ,,1),(),(),( rrr b IitCttCt g

iigg

fii ,,1),(),(),( rrr b

)tde)t(n)t(n()t(n

1

dt

)t(dn

)t(n

1L)t( )tt(

t

0

i1i

i i

bb

b )tde)t(n)t(n(

)t(n

1

dt

)t(dn

)t(n

1L)t( )tt(

t

0

i1i

i i

bb

b

Уравнения кинетики:Уравнения кинетики:

Уравнение реактиметра:Уравнение реактиметра:


Постоянные распада предшественников m и

относительные доли запаздывающих нейтронов m при

деления 235UСредняя энергия

нейтронов, вызывающи

х деление

Параметр Номер группы запаздывающих нейтронов

Источники1 2 3 4 5 6

Быстрые нейтроны

m 0,01270,0002

0,03170,0008

0,1150,003

0,3110,008

1,400,081

3,870,369

ENDF/B-V Кипин Дж. Р.m 0,038

0,0030,2130,005

0,1880,016

0,4070,007

0,1280,008

0,0260,003

Тепловые нейтроны

m 0,01240,0003

0,03050,0010

0,1110,004

0,3010,011

1,140,15

3,010,29

БНАБ-78Кипин Дж. Р m 0,033

0,0030,2190,009

0,1960,022

0,3950,011

0,1150,009

0,0420,008

Быстрые нейтроны

m 0,0133 0,0327 0,1207 0,3027 0,8494 2,853 ENDF/B-VIБНАБ-93

m 0,035 0,1807 0,1725 0,3867 0,1586 0,0664


Волгодонская АЭС, блок 1. Сброс АЗ. Волгодонская АЭС, блок 1. Сброс АЗ. Моделирование показаний Моделирование показаний

реактиметров с разными наборами реактиметров с разными наборами запаздывающих нейтронов запаздывающих нейтронов

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

Время, с

Реа

кти

вн

ост

ь,

э

фф

ИК-4 ENDF/B-VI ИК-25 ENDF/B-VI

ИК-4 БНАБ-78 ИК-25 БНАБ-78

ИК-4 Дж. Р. Кипин U ИК-25 Дж. Р. Кипин U235 235


Результаты моделированияРезультаты моделирования эксперимента со сбросом аварийной эксперимента со сбросом аварийной

защиты при использовании защиты при использовании различных наборов параметров различных наборов параметров

запаздывающих нейтронов в запаздывающих нейтронов в уравнениях кинетикиуравнениях кинетики

-12

-11

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

Время, с

Реа

кти

вн

ост

ь,

bэф

ф

Расчёт ENDF/B-VI (ИК-4)

Расчёт ENDF/B-VI (ИК-14 и ИК-25)

Расчёт БНАБ-78 (ИК-4)

Расчёт БНАБ-78 (ИК-14 и ИК-25)

Эксперимент (ИК-4)

Эксперимент (ИК-14)


Методические погрешности измерения Методические погрешности измерения эффективности АЗэффективности АЗ

-12

-11

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

Время, с

Ре

акт

ив

но

сть

,

эфф

1

2

3

1 - реактиметр с параметрами кинетики для 235U 2 - реактиметр с параметрами кинетики для БНАБ-78 3 - эфф

эффэфф kkb

12

11


Волгодонская Волгодонская АЭС, блок 1. АЭС, блок 1. Сброс одного стержня (№ 10-Сброс одного стержня (№ 10-

23,10гр.): 23,10гр.): H H1010=70%, H=70%, H1100÷÷HH99 на ВКВ на ВКВ

Сброс одного стержня (№ 10-23,10гр.): H10=70%, H1

H9 на ВКВ.

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400

Время, с

Ре

акти

вн

ос

ть,

bэ

фф

Детекторы 14,25(удаленные)

Детектор 4(ближайший)

Интегральнаяреактивность


Волгодонская Волгодонская АЭС, блок 1. АЭС, блок 1. Оценка эффективности Оценка эффективности отдельных стержней ОРотдельных стержней ОР

Численные эксперименты Номер группы ОР

Номер кассеты со

сбрасываемым стержнем ОР

12

11

эффэфф kk Параметры

реактиметра БНАБ-78

Параметры реактиметра

235U

Эксперимент. параметры

реактиметра 235U

10 52 0,0716 0,0718*) 0,0766*) (0,0904)**)

0,080

9 155 0,0971 0,0982 0,105 (0,125)

0,110

8 151 0,0982 0,0997 0,107 (0.127)

0,107

*) В уравнениях кинетики параметры запаздывающих нейтронов из библиотеки БНАБ‑78 **)В уравнениях кинетики параметры запаздывающих нейтронов из библиотеки ENDF/B‑VI


Заключение Приведенные результаты расчетных исследований показывают :• При измерении эффективности АЗ пространственные эффекты могут приводить к методической ошибке 15-20%.• Использование в реактиметре параметров запаздывающих нейтронов из различных библиотек ядерных данных может приводить к неопределен-ности в оценке эффектов реактивности ~ 10-15%.• Расчетная корректировка результатов измерений позволяет уменьшить методическую ошибку до 5-7%


Всем Всем спасибо !спасибо !

Тел. (81369)60619г. Сосновый Бор, Ленинградской обл.

НИТИ, отдел ОНФИАртемов В. Г.

e-mail:[email protected]

Контактные телефоны :Контактные телефоны :

В. Г. Артемов, В. И. Гусев, Р. Э. Зинатуллин, А. С. Карпов

Documents