- •1. Основные характеристики реактора и исходные данные для расчета.
- •2. Определение геометрических параметров ячейки.
- •Определение размеров расчетной модели элементарной ячейки.
- •Определение ядерных концентраций компонентов топлива в ячейке.
- •5.Определение числа ядер компонентов топлива:
- •6. Подготовка констант.
- •6.1. Макросечения первой энергетической группы:
- •6.2. Макросечения второй энергетической группы:
- •6.3. Макросечения третьей энергетической группы:
- •7. Расчет микросечений третьей группы
- •8. Гомогенизация ячейки.
- •9. Сечения рассеяния четвертой энергетической группы.
- •10. Нахождение средних потоков.
- •11. Средние по ячейке сечения.
- •12. Расчет коэффициента размножения в бесконечной среде:
- •13. Одногрупповые константы
- •13.1. Коэффициент диффузии в активной зоне.
- •13.2. Коэффициент диффузии в отражателе:
- •14. Определение эффективного коэффициента размножения.
- •Итоговая таблица расчетов.
6.1. Макросечения первой энергетической группы:
Реакторы ВВЭР в неотравленном холодном состоянии должны иметь большой запас реактивности, для выполнения этого условия обычно используется хорошо растворимая в воде борная кислота (.
– макросечение поглощения, – макросечение увода, – макросечение деления, – полное макросечение.
-
Топливо:
, где
-
Замедлитель:
По таблице «Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения» находим параметры воды при давлении 16 Мпа:
Ts=347,357℃
ρ'= 0,585 г⁄
Считаем число ядер воды:
=194,740,043=
,
,
194,74,
,
.
= 194,74 =
-
Оболочка:
+23,96
+268,03
6.2. Макросечения второй энергетической группы:
6.2.1 Топливо:
6.3.2. Замедлитель:
=194,740 = 0,
= 194,74 =
6.3.3. Оболочка:
+0,00245
+0,00129
6.3. Макросечения третьей энергетической группы:
6.3.1. Топливо:
6.3.2. Замедлитель:
=194,740,022=
= 194,74 =
6.3.3. Оболочка:
+0,00251
+0,00257
7. Расчет микросечений третьей группы
7.1. Сечение поглощения σa для U235
Сечение поглощения σa для U235 третьей энергетической группы рассчитываем следующим образом:
Где – сечение рассеяния смеси, отнесенное к одному атому поглотителя.
где – эффективное сечение рассеяния .
Где a – параметр Бэлла (зависит от оптической толщины и формы тела),принимаем а=1,27, коэффициент затенения решетки, М – масса поглотителя в блоке, F - поверхность топливного блока.
где с - коэффициент Данкова – Гинзбурга, который представляет собой
вероятность для нейтрона, стартующего с поверхности блока, испытать
первое столкновение в замедлителе (метод ВПС),
– средняя длина хорды в замедлителе:
t – кратчайшее расстояние между поверхностями блоков:
- поправка Боналуми на форму ячейки:
коэффициент, зависящий от формы ячейки,
полное сечение в замедлителе.
Поскольку рассеяние в замедлителе не обязательно приводит к уводу нейтронов из области надпороговых энергий, то при расчете С вместо полного сечения ∑t1 надо использовать часть его, которая отвечает за увод его из данной области энергий.
7.2. Сечение поглощения σa для U238
Сечение поглощения σa для U238 третьей энергетической группы рассчитываем через эффективный резонансный интеграл:
Где:
5,55+26,610,8
- интеграл летаргий для соответствующей группы, ΔU3 = 9,0884
,
где – температурная поправка.
0,0082
Где
Где
Где j – нуклид,
Рассеиватель |
Массовое число |
Значение - фактора |
Водород, графит |
1 - 12 |
1,0 |
Кислород |
16 |
0,94 |
Уран, плутоний |
235, 239 |
0,2 |
микросечение потенциального рассеяния нуклида (из таблицы 2) .
Таблица 2: «Константы третьей группы четырехгрупповой системы констант для компонентов ячейки»
Нуклид |
Сечение потенциального рассеяния σs·10-24, см2 |
Средний логарифмический декремент энергии, ξ |
ξΣs, см-1 |
∙10-24, см2 |
U5 |
8,7 |
0,00848 |
0,0000714152 |
419 |
U8 |
8,7 |
0,00838 |
0,001530843 |
275 |
O16 |
3,8 |
0,12 |
0,020064 |
0,00031 |
H |
20,73 |
1 |
0,941142 |
— |
O |
3,8 |
0,12 |
0,0103512 |
0,00031 |
B |
0 |
0,1875 |
0 |
341 |
Zr |
6,2 |
0,0217 |
0,005175754 |
1,1 |
Nb |
0 |
0,02137 |
0 |
8,5 |
Макроскопическое сечение рассеивателя, содержащегося в блоке:
Далее считаем температурную поправку:
, где 700+0,4(1200-700)=900
– средняя температура в центре ТВЭЛа,