SU1088540A1

SU1088540A1 - Method of measuring efficiency of nuclear reactor controls

Info

Publication number: SU1088540A1
Application number: SU823470739A
Authority: SU
Inventors: С.А. Полозов; В.В. Сапожников; С.Н. Сикорин; О.И. Ярошевич
Original assignee: Институт ядерной энергетики АН БССР
Priority date: 1982-07-16
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1985-12-15

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ -ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, включающий введение исследуемого органа регулировани в критический реактор, вьщержку в нем и определение эффективности органа регулировани из отношени измеренных детектором уровней мощности реактора , отличающийс тем, что, с целью повьшени точности измерений путем устранени изменени эффективности детектора, исследуемый орган регулировани после введени в реактор и вьщержки в нем вьюод т из реактора и эффекi тивность органа регулировани оп (Л редел ют из отношени измеренных , детектором уровней мощности реактос ра в критическом состо нии после вьтода органа регулировани из реактора и до ввода органа регулировани в реактор. 00 с СП 4METHOD OF MEASURING THE EFFICIENCY OF THE REGULATORY AUTHORITIES OF A NUCLEAR REACTOR, including the introduction of the control body under study into the critical reactor, and determining the effectiveness of the control body from the ratio of reactor power levels measured by the detector, in order to improve the measurement accuracy by eliminating the change in efficiency of the power detector, in order to improve the measurement accuracy by detecting the efficiency of the reactor power level. the control body under investigation after introduction into the reactor and the discharge therein of the reactor view and the effectiveness of the control body op (L p cases was measured from the ratio, power level detector reaktos RA in the critical state after vtoda body from the reactor and adjusting the input to control the reactor body. 00 with SP 4

Description

1 .one .

Изобретение относитс к области дерной техники, а конкретно к спосо бам измерени эффективности органов регулировани дерного реактора.The invention relates to the field of nuclear engineering, and specifically to methods for measuring the effectiveness of nuclear regulatory organs.

Известен способ измерени эффективности органов регулировани дерного реактора посредством измерени асимптотического периода реактора СО.There is a method for measuring the effectiveness of nuclear reactor control organs by measuring the asymptotic period of the CO reactor.

Способ заключаетс в измерении положительного асимптотического периода, возникающего при вьшедении исследуемого органа регулировани из критического реактора, и:определени эффективности органа регулировани из соотношени между периодом и реактивностью - уравнени обратных часов. Нижний предел измер емой реактивности определ етс флуктуаци ми уровн мощности и составл ет примерно 0,01/3gf{ , верхний ограничен соображени ми дерной безопасности и составл ет менее 0,5/3eff. Измерение полной эффективности органа регулировани , котора превышает 0, , провод т последовательно посредством его вьгоедени из реактора част ми в указанных пределах изменени реактивности с компенсацией избытка реактивности введением других органов регулировани что приводит к изменению пространствЪнно-энергетического распределени нейтронов в реакторе, интерференции между стержн ми и, как следствие этого, к ошибке в измер емом значении зф фективности рргана регулировани .The method consists in measuring the positive asymptotic period arising when the control body under investigation is ejected from a critical reactor, and: determining the effectiveness of the control body from the ratio between the period and reactivity — the inverse-hour equation. The lower limit of the measured reactivity is determined by fluctuations of the power level and is approximately 0.01 / 3gf {, the upper one is limited by considerations of nuclear safety and is less than 0.5 / 3eff. The measurement of the total efficiency of the regulator, which exceeds 0,, is carried out sequentially by means of its discharge from the reactor by parts within the specified limits of reactivity, compensating for excess reactivity by introducing other regulators, which leads to a change in the neutron-energy distribution in the reactor, interference between the rods and, as a consequence, to the error in the measured value of the efficiency of the regulation regulation.

Известен способ измерени эффективности органов регулировани дерного реактора на основе определени реактивности реактора путем обращенного решени уравнени кинетики реактора в точечной модели .2. Эффективность органа регулировани определ етс как разность измеренных значений реактив.ности реактора до и после введени органа регулировани в реактор. Измерение реактивности заключаетс в регистрации скорости счета нейтронного детектора через малые интервалы времени и определении реактивности из соотношени между реактивностью реактора и скоростью счета детектора - обращенного решени уравнений кинетики. Однако результаты измерени реактивности завис т от взаимного расположени A known method for measuring the efficiency of nuclear reactor control units is based on determining the reactivity of the reactor by reversing the equation of the reactor kinetics in the point model. 2. The effectiveness of the regulator is defined as the difference between the measured reactivity values of the reactor before and after the introduction of the regulator into the reactor. The measurement of reactivity consists in recording the counting rate of a neutron detector at short intervals of time and determining the reactivity from the relation between the reactivity of the reactor and the counting rate of the detector — the reversed solution of the kinetics equations. However, the results of reactivity measurements depend on the relative position

088540 . 088540.

детектора и исследуемого органа регулировани , спектральной чувствительности детектора, времени после окончани перемещени и скорости пере5 мещени органа регулировани . Эти пространственные эффекты обусловлены изменением пространственно-энергетического распределени нейтронов в реакторе при введении в него органаthe detector and the control body under investigation, the spectral sensitivity of the detector, the time after the termination of the displacement and the speed of movement of the control body. These spatial effects are due to the change in the spatial-energy distribution of neutrons in the reactor when an organ is introduced into it.

10 регулировани . Точечна же модель кинетики основана на предложении неизвестности указанного распределени нейтронов до, во врем и после ввода органа регулировани в реактор.10 adjustments. The point model of the kinetics is based on the suggestion that the indicated distribution of neutrons is unknown, before, during and after the introduction of the control organ into the reactor.

15 Пространственные эффекты привод т к изменению эффективности детектора (показание детектора на один нейтрон делени в реакторе ) при вводе органа регулировани в реактор, и, как15 Spatial effects result in a change in detector efficiency (detector reading per neutron fission in the reactor) when the control body is introduced into the reactor, and, as

20 следствие, к значительным ошибкам в определении эффективности органов регулировани , которые увеличиваютс с увеличением эффективности исследуемого органа регули25 ровани или группы органов регулировани .This, in turn, results in significant errors in determining the effectiveness of regulatory agencies, which increase with an increase in the effectiveness of the regulatory authority under investigation or a group of regulatory bodies.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому, вл етс способ измерени эффективности ор30 га.нов регулировани дерного реактора , включающий введение исследуе-мого органа регулировани в критический реактор, вьщержку в нем и определение эффективности органа регулировани из отношени измеренных Детектором уровней мощности реактора sj.The closest in technical essence to the described one is a method for measuring the efficiency of an orga ga new regulation of a nuclear reactor, including introducing the control body under investigation into a critical reactor, holding it in and determining the efficiency of the control body from the ratio of the reactor power levels sj measured by the Detector.

. В данном способе орган регулировани или группа органов вводитс (сбрасьшаетс ) в критический реактор.Величина эффективности органа регулировани определ етс из отношени n(t)/n(0) измеренных детектором уровней мощности реактора спуст врем - -t после и до сброса. In this method, the regulator or group of organs is introduced (dropped) into the critical reactor. The magnitude of the effectiveness of the regulator is determined from the ratio n (t) / n (0) measured by the detector power levels of the reactor after the time –t after and before the reset

органа регулировани в реактор. Зависимость отношени n(t)/n(0) от эффективности сбрасьшаемого органа . регулировани -определ етс из расчета .control unit to the reactor. The dependence of the ratio n (t) / n (0) on the effectiveness of the discharged organ. regulation is determined from the calculation.

Однако существующий способ измерени имеет недостатки.However, the existing measurement method has disadvantages.

Использование уравнений кинетики точечного реактора, на которых основан описанный способ измерени , подразумевает, что пространственно-энергетическое распределение нейтронов, имеющеес в критическом реакторе, не измен етс после сброса органа регулировани (в подкритическом реакторе ). Однако значительные возмущени указанного распр делени нейтронов привод т к изменению эффективности детектора и, как следствие, к большим погрешност м измерени эффективности органа регулировани способом сброса. Погрешность измерени возрастает с увеличением эффективности сбрасьюаемого органа1 регулировани или группы органов. . Цель изобретени - повышение точности измерений эффективности органов регулировани путем устранени изменени эффективности детек тора . Поставленна цель достигаетс тем, что в способе измерени эффективности органов регулировани дер ного реактора, включающем введение .исследуемого органа регулировани в критический реактор, вьщержку в нем и определение эффективности орг на регулировани из отношени изме ренных детектором уровней мощности реактора, исследуемый орган регулир вани после введени в критический реактор и выдержки в нем вьшод т из реактора и эффективность органа рег лировани определ ютиз отношени измеренных детектором уровней мощности реактора в критическом состо нии после вьшода органа регулировани из реактора и до вьшода органа регулировани в реактор. Сущность способа заключаетс в том, что при измерени х детектором уровней мощности реактора до ввода в него и после вьшода из него иссле дуемого органа регулировани реакто находитс в критическом состо нии с одним и тем же пространственноэнергетическим распределением нейтронов , что обуславливает отсутствие пространственных эффектов и неизменность эффективности детектора и приводит к повышению точности измерений . В данном способе дл определени эффективности органов регулировани дерного реактора из отношени , измеренных детектором уровней мощности критического реактора после вьюода органа регулировани из реактора и до ввода органа регулиров ни в реактор необходимо знать завис мость названного отношени от эффективности вводимого органа регулировани J)Q при времени ввода органа регулировани в реактор ТГ, времени выдержки органа регулировани в реакторе t и времени вьшода органа регулировани из реактора 1) , котора определ етс из расчета. Например, при мгновенном вводе и вьшоде органа регулировани из реактора зависимость rij/ от эффективности вводимого органа регулировани f дл различных времен вьздержки органа регулировани в реакторе f определ етс путем решени на аналоговых и цифровых машинах уравнений кинетики точечного реактора Ml.(tbZA,c,U). tJC-,(t) пН1- (t о,to, РО , О i 6 т , о ) ( 3) . t(t) - мощность реактора: С i(11 - плотность дер-предшественников i-го сорта; реактивность реактора; эффективна дол запаздьшающих нейтронов; - эффективна дол запаздьшающих нейтронов -го сорта; А - врем генерации нейтронов в реакторе; посто нна распада . дер-предшественников 1-го сорта. Сущность изобретени по сн етс чертежом, где представлена зависимость отношени п / п уровней мощности критического реактора после вьшода органа регулировани из реактора и до ввода органа регулировани в реактор от эффективности вводимого органа регулировани рд. дл 1эазличных времен вьздержки органа регулировани в реакторе t, полученна путем решени уравнений (1) - (3). Изобретение позвол ет устранить лавньй недостаток известных способов измерени эффективности оранов регулировани дерного реактоpa - изменение эффективности детектора в процессе измерений, что позвол ет повысить точность измерений и расширить диапазон измер емых эффективностей органов регулировани . The use of the kinetic equations of the point reactor, on which the described measurement method is based, implies that the spatial-energy distribution of neutrons in the critical reactor does not change after the control organ has been released (in the subcritical reactor). However, significant disturbances in the indicated distribution of neutrons lead to a change in the detector's efficiency and, consequently, to large errors in measuring the effectiveness of the regulator by means of a reset method. The measurement error increases with an increase in the efficiency of the discharging control body 1 or group of organs. . The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the effectiveness of regulatory bodies by eliminating changes in the efficiency of the detector. The goal is achieved by the fact that in the method of measuring the effectiveness of regulating organs of a nuclear reactor, including introducing an examining regulatory authority into a critical reactor, holding it in and determining the effectiveness of org control based on the reactor power levels measured by the detector. into the critical reactor and extracts therein from the reactor and the efficiency of the regulator determine the ratio of the reactor power levels measured by the detector to the critical state after the transfer of the control organ from the reactor to the discharge of the control organ into the reactor. The essence of the method lies in the fact that when the reactor power levels are measured by a reactor, the reactor is in a critical state with the same spatial-energy neutron distribution, which leads to the absence of spatial effects and unchanged efficiency, before entering the reactor power level into it and the reactor control body under study. detector and leads to increased measurement accuracy. In this method, to determine the efficiency of regulating organs of a nuclear reactor from the ratio measured by the detector of the power levels of a critical reactor after the view of the regulator from the reactor and before the regulator enters the reactor, it is necessary to know the dependence of this ratio on the efficiency of the introduced regulator J) Q when entering regulator into the reactor TG, the dwell time of the regulator in the reactor t and the output time of the regulator from the reactor 1), which is determined from couple. For example, in case of instantaneous input and output of the control unit from the reactor, the dependence of rij / on the efficiency of the input control unit f for different times of the control unit in the reactor f is determined by solving the kinetic equations of the point reactor Ml. ). tJC -, (t) pN1- (t o, to, PO, O i 6 t, o) (3). t (t) - reactor power: С i (11 - density of the i-th class nuclear predecessors; reactor reactivity; effective fraction of delayed neutrons; - effective fraction of delayed neutrons of the -th grade; A - generation time of neutrons in the reactor; decay constant 1 st grade precursors. The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows the dependence of the ratio of semiconductor power levels of a critical reactor after the output of the control body from the reactor and before the control body is introduced into the reactor from the efficiency of the input organ h.ping for 1 ea different times of the control organ in the reactor t, obtained by solving equations (1) - (3). The invention eliminates the main drawback of the known methods for measuring the efficiency of the nuclear reactor control units - this allows improve measurement accuracy and extend the range of measurable regulatory efficiencies.

Claims

METHOD FOR MEASURING THE EFFICIENCY OF NUCLEAR REACTOR REGULATORY BODIES, including introducing the studied regulatory body into a critical reactor, holding it and determining the effectiveness of the regulatory body from the ratio of reactor power levels measured by the detector, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy by eliminating the change in detector efficiency, the studied the regulatory body after introducing into the reactor and holding it out from the reactor and the effectiveness of the regulatory body is determined from Ocean measured, the reactor power level detector in a critical condition after the regulator output from the reactor and prior to entering the regulator to the reactor.

1 ¹