В. Г. Артемов, В. И. Гусев, Р. Э. Зинатуллин, А. С. Карпов
description
Transcript of 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
4НИТИ им. А. П.Александрова
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
5НИТИ им. А. П.Александрова
Волгодонская АЭС, блок №1.Волгодонская АЭС, блок №1.Расположение ионизационных камерРасположение ионизационных камер
6НИТИ им. А. П.Александрова
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
7НИТИ им. А. П.Александрова
Типовые зависимости Типовые зависимости изменения во времени изменения во времени нейтронного потока и нейтронного потока и
реактивности при сбросе АЗреактивности при сбросе АЗ
8НИТИ им. А. П.Александрова
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
9НИТИ им. А. П.Александрова
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:
10НИТИ им. А. П.Александрова
;),(),(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:
11НИТИ им. А. П.Александрова
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
12НИТИ им. А. П.Александрова
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
13НИТИ им. А. П.Александрова
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)
14НИТИ им. А. П.Александрова
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
15НИТИ им. А. П.Александрова
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
16НИТИ им. А. П.Александрова
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
17НИТИ им. А. П.Александрова
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%
18НИТИ им. А. П.Александрова
Всем Всем спасибо !спасибо !
Тел. (81369)60619г. Сосновый Бор, Ленинградской обл.
НИТИ, отдел ОНФИАртемов В. Г.
e-mail:[email protected]
Контактные телефоны :Контактные телефоны :