Алгоритмы для безопасного слепого пуска


Разработаны специальные алгоритмы для безопасного слепого пуска, которые на станциях в общем то не применяются, но они применяются на подводных лодках или на стендах, имитирующих реактор, или на физической модели, без системы теплоотвода, в случае, если нет собственного источника нейтронов или источник нейтронов очень мал. Сущность этого алгоритма безопасного пуска заключается в том, что разрешается изменять реактивность на величину, заведомо меньшую, чем доля запаздывающих нейтронов. Допустим, что расчетом как то определено, что стержень (группу стержней) можно поднять, предположим, на 10 %. При этом увеличится kэфф не больше, чем на 0,1b. И дальше дается временная выдержка. Она рассчитывается из такого условия – вот если в этот момент реактор был критическим, а вы дали вот такую положительную реактивность, то за время ожидания, допустим, 5 мин, приборы бы уже заработали и вы увидели бы, что процесс идет. Если ничего нет – разрешается опять следующий шаг сделать. Понятно? Вот это алгоритм безопасного слепого пуска.

Вопрос – нейтроны ждут?

   Что значит «ждут»? В реакторе у вас есть очень маленький собственный источник нейтронов, такой, который недостаточен для того, чтобы приборы, измеряющие мощность, чувствовали нейтронный поток в реакторе. Т.е. поток нейтронов ниже предела чувствительности прибора, измеряющего мощность. Понимаете, прибор этот нейтронный поток не чувствует. А раз есть поток, значит, есть и источник. Потому что не бывает в реакторе потока нейтронов в подкритическом состоянии без источника. Потому что если бы источника не было, поток был бы равен просто нулю и была бы отрицательная реактивность. А на самом деле какой то собственный маленький источник есть. Сейчас же я говорю об алгоритме безопасного пуска, который заключается в том, что разрешается регулирующий орган вытащить настолько, чтобы положительная реактивность (по расчету) заведомо была меньше, чем доля запаздывающих нейтронов – 1/3 или ¼ b. Дальше идет время ожидания. Предположение здесь такое: если в момент вытаскивания стержня  у вас реактор был критический, но вы не чувствовали этого по приборам (что есть мощность) то, если вы дали такую надкритичность, рассчитанную вот по этому уравнению и если приборы не чувствуют изменения мощности — делаете следующий шаг и опять ждете. По уравнению вы рассчитываете, что период должен быть такой то и что, предположим, через 5 мин у вас даже с этого очень низкого уровня уже мощность была бы такая, что приборы бы ее почувствовали. И на лодках вот так первые реакторы и пускали, потому что всунуть туда внешний источник довольно трудно – там все находится под высоким давлением.

На самом деле положение немного облегчается тем, что в реакторах всегда присутствует собственный источник нейтронов. Облегчается, но проблему не решает. Откуда собственные нейтроны берутся? Самые маленькие потоки поступают из космоса, оттуда идут всякие частицы, их много, с высокими энергиями, они дают каскады и какой-то нейтронный поток, но этот нейтронный поток недостаточен, чтобы реактор почувствовал их. Дальше. Фотонейтроны. Что такое фотонейтроны? Это нейтроны, появляющиеся в результате фотоядерной реакции, т.е. тогда, когда            g-квант ударяет в какие то ядра и выбивает, вышибает из этого ядра нейтрон. Но при тех энергиях g-квантов, которые есть в реакторе, и в осколках деления, и на мощности, есть всего два ядра, которые могут давать нейтроны при воздействии на них     g-излучения. Прежде всего это дейтерий, т.е. если в реакторе есть тяжелая вода, то идет фотонейтронная (g,n)-реакция на дейтерии и образуется какой то фон.

 И второй источник нейтронов — бериллий. Есть элемент такой, на нам тоже идет фотонейтронная реакция. Бериллий специально надо вводить…..