Отравления ксеноном

Отравления ксеноном

          Перейдем к реактору на быстрых нейтронах. Что дает, во-первых, сам реактор на быстрых нейтронах? В нем отсутствует эффект отравления ксеноном. Для реактора на быстрых нейтронах ксенон, самарий имеют рядовые сечения, входят в шлаки, и не нужно иметь запас реактивности специально на отравление. Это первое.

Второе. В реакторе на быстрых нейтронах температурный коэффициент реактивности раз в 10 меньше, чем в реакторах на тепловых нейтронах, где вода сильно меняет свою плотность. В реакторах на быстрых нейтронах жидкометаллический теплоноситель сравнительно мало меняет свою плотность, поэтому запас реактивности на температурный эффект тоже значительно меньше. Но если мы сейчас говорим о работе реактора на номинальной мощности, то этот запас реактивности уже выбран, потому что раз вы вышли на номинальную мощность, то запас реактивности на преодоление мощностного эффекта реактивности уже выбран и на стержнях его нет. Он есть, пока вы на низких уровнях мощности находитесь, но когда вы вышли на номинальную мощность, вы уже скомпенсировали мощностной эффект. У вас остался, таким образом, только запас реактивности на выгорание, на кампанию, на энерговыработку.

Вы знаете, что быстрый реактор можно устроить таким образом, что в нем могут быть различные значения коэффициента воспроизводства топлива. Может быть коэффициент воспроизводства меньше единицы, тогда реактор будет нарабатывать плутония меньше, чем его сгорает. Можно сделать так, что будет реализовываться расширенное производство плутония. Но можно сделать и такой реактор, в котором  коэффициент воспроизводства был бы равен единице, коэффициент воспроизводства внутренней, активной зоны. Если сделать коэффициент воспроизводства равным единице, это означает, что в таком реакторе нет избытка топливной загрузки сверх критической. Есть только критическая загрузка. И реактор в каждый момент, в каждую секунду будет рождать столько ядер плутония, сколько сжигается там ядер 235U (или плутония, если он на OXIDE работает). Но такой реактор тоже работать не будет, потому что в нем накапливаются осколки деления, но они же поглощают нейтроны, значит, нужно компенсировать накапливающиеся осколки деления некоторым избыточным количеством нарабатываемого плутония. Значит, коэффициент воспроизводства активной зоны должен быть чуть-чуть больше единицы (1,03, такого порядка) и такой реактор, как показывают расчеты, может быть создан, с небольшим коэффициентом воспроизводства. Тогда, если вы смотрите, как меняется эффективный коэффициент размножения во времени от начальной загрузки до перегрузки, он будет превышать единицу на величину, меньшую, чем b. Потому что у него нет избыточного количества делящегося материала, который надо было компенсировать стержнями, т.к. он готовит для себя делящийся материал непосредственно в процессе работы. И тогда не нужен запас реактивности, чтобы его компенсировать. Значит, тогда за период от перегрузки до перегрузки запас реактивности будет меньше b и вы устраняете принципиально возможность мгновенного разгона реактора. Вот это метод детерминистического исключения разгона на мгновенных нейтронах, для этого класса аварий — реактивностных.