SU1145814A1

SU1145814A1 - Method of determining start state of two-section nuclear reactor

Info

Publication number: SU1145814A1
Application number: SU833653077A
Authority: SU
Inventors: В.Ф. Колесов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4665
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1986-01-07

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАРТОВОГО СОСТОЯНИЯ ДВУХСЕКЦИОННОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, заключающийс в том, что измер ют интенсивности делений в секци х при фиксированном положении блока регулировани .реактивности секции, в которую помещают инициирующий источник нейтронов, и переменных положени х блока регулировани реактивности секции, не содержащей инициирующего источника нейтронов, наход т отношение измеренных интенсивностей делений и фиксируют блок регулировани реактивности секции, не содержащей инициирующего источника нейтронов, в положении, при котором отношение измеренных интенсивностей делений однозначно св зано с отношением интегралов делений в рабочем импульсе , отличающийс тем, что, с целью ускорени и упрощени управлени реактором, измер ют интенсивности делений в режиме разгона реактора, дополнительно провод т измерени интенсивностей делений при Нескольких фиксированных положени х блока регулировани реактивности секции, не содержащей инициирующего источника нейтронов, и переменных положени х блока регулировани реактивности секции, содержащей иниции рующий источник нейтронов, и одновременно с измерени ми интенсивностей делений измер ют период разгона реактора . сд 00 METHOD FOR DETERMINING THE STARTING STATE OF A TWO-SECTIONAL NUCLEAR REACTOR, which consists in measuring division intensities in sections at a fixed position of the control unit of the section in which the initiating source of neutrons is placed and the variable positions of the control unit for the reactivity of the section not containing the initiating source of the reactive source of the neutron source , find the ratio of the measured fission intensities and fix the reactivity control unit of the section not containing the initiating neutron source Newly, in a position where the ratio of measured fission intensities is unambiguously related to the ratio of fission integrals in the operating pulse, characterized in that, to accelerate and simplify reactor control, the fission intensities are measured in the acceleration mode of the fission reactor. with several fixed positions of the reactivity control block of the section not containing the initiating neutron source and variable positions of the reactivity control block of the section Comprising initiat ruyuschy neutron source, and simultaneously with the measurements of the intensities of the division period the reactor was measured acceleration. sd 00

Description

Изобретение относитс к технике шчпульсных реакторов и бусгеров; широко примен емых в качестве мосдньгх; источников нейтронного- и jj -излучеНИЙ5 а более конкретно к технике управлени реакторньЕ-1и устройствами,FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a technique of shpulse reactors and busger; widely used as a modular; sources of neutron and jj radiation5 and more specifically to the technique of controlling reactor-1 and devices

Задача заключаетс в определении стартовы) положений 1Л и hj. блоков регулк 5Озаии реактивности (БРР) 1-й к секций, пси которых под воздейcTBUGi-i помещенного в 1-ую секциюThe task is to determine the start positions 1L and hj. Blocks of regulators 5Ozii reactivity (BRR) 1st to sections, psi which under the influence ofTBUGi-i placed in the 1st section

ел импульс делений с интегралами делекий Б 1-ой и 2--ОЙ секци х равным coGiпетстненно I, ; I, . Определение ;Гл:азйииь х стартовых полол;йи- М вл етс наиболее важной задачей управлени двухсекционными реактораI have a pulse of divisions with integrals of the B 1 st and 2 сек OY sections equal to IG; I,. Definition; Ch: Asia x Starting Pol; IMM is the most important task of managing a two-piece reactor.

Известен способ определени стартового состо ни двухсекцио -1ного дного реактора, необходимый дл л-ол лени импульса с заданными интегралами делений в секци х, 1;:,люча,ощий операпии определени , гголоже-НИИ БРР с помощью ка/5ибровочных из мерений интенсивностей или интегг лов делений в секщ-шх гфи наличр-И вспомогательного источника нейтроA known method for determining the starting state of a two-sectional-type reactor, necessary for implanting pulses with predetermined division integrals in sections 1;:, of course, for determining the definition, GDT-SRI using intensity / intensity or fission integrag in sec-shh gf of cash-and auxiliary neutro source

КОБ .KOB.

Способ определени стартовогг состо ни двухсекционного дерно1О реактора заключаетс в том что помещают импульсный Бспомогатель ньй источник нейтронов с известной мощностью 5. в 1--ую секцию, фиксируют в каком-либо положении БРР 1--ОЙ секции и провод т кэлиброБочиые измерени интегралов делений J, 3 J в секци х при всех положени х 1)РР секции. Потом мен ют положение БРР 1-ой секции и повтор ют процедуру калибровочных измерений при всех положени х БРР 2-ой секции,, Измерени продолжаютс до тех пор., пока не переберут все комбинации положений БРР 1-ОЙ и 2-о секций; На основании данных калибровочных измерений, путем двухмерной интерпол ции определ ют положени The method for determining the start-up state of a two-section nuclear reactor is to place a pulsed neutron source with a known power of 5. into the 1st section, fix it in any position of the 1-OW section of the BRB and measure the integrals of the divisions J , 3 J in sections at all positions 1) PP section. Then the position of the first-section BRR is changed and the calibration measurement procedure is repeated at all positions of the 2nd section BRR, the measurements are continued until all the combinations of the 1st and 2nd sections BRR positions are sorted; On the basis of calibration measurement data, the positions are determined by two-dimensional interpolation.

Ь 1 о I sh БРР и 2--ОЙ секций, cooiЬ 1 about I sh BRR and 2 - OI sections, cooi

ветствующие значени м (5 /Q° ) , 5 0., (5,,/Q° ) .1 2 и фиксируют БРР в этих положени х оcorresponding values (5 / Q °), 5 0., (5 ,, / Q °) .1 2 and fix the RR in these positions about

Недостатком аналога вл етс The disadvantage of analog is

больша длительность к невысока тоность процедуры поиска требуемого стартового состо ни . long duration to a low degree of search for the desired starting state.

Наиболее близким по технической сущности к огп1сываемому вл етс спосоО опред-еленик стартового состо ни двухсекцио)ного дерного реактора , заьупочающийс в том, что измер ют интенсивности делений в секци х при фиксированном положении блока регулировани реактивности секции, в которую помещают инициирующий источник г-1ейтроноВ5 и переменных положени х блока регулировани реактивности секции не содвржаш.ей инициируюигего источника нейтронов, наход т отношение измеренных ен сив и ост ей делений и фиксируют блок ре1 улирова ии реактивности , не содержаи ей инициип/юи1,его источника HeiiTpoнов в положении, при котором отношение измереннь,:х -.итенсивностей делений од}1означно св зано с отношением т-штегралон делений в рабочем импульсе ,The closest in technical essence to the open source is the method of determining the starting state of a two-section nuclear reactor, which is based on measuring division intensities in sections at a fixed position of the section reactivity control unit in which the initiating source r-1 neutron is placed. and the variable positions of the unit for controlling the reactivity of the section without supporting it, initiating its source of neutrons, finding the ratio of the measured enrichment to the remaining divisions and fixing the recovery unit Activity, without initiating it / ui1, its source HeiiTpov in a position in which the ratio is measured,: x -.the intensity of divisions of one} 1 is significantly related to the ratio of t-stegralon divisions in the working impulse,

Недостатком известного способа в случае ка;либровочных измерений интегралов де.чений, вл етс необходимость изг.;ере1шй интегралов делений в импульсВ; KO opbie,. вооСчце говор , сложнее измере.лй иктеисигзк стей ;и-;л:гьий и тре.уит аличи импульсно{ -J .испомогательного источнича нейтронов , который сложнее л менее лоступеН; чем стационарньш вспомог-ательный источник нейтроноз.The disadvantage of the known method in the case of ka; calibration measurements of the integrals of the ideas is the need for a series of integrals of divisions into impulses; KO opbie ,. In other words, it is more difficult to measure the behavior of symbols; i-; l: gy and thrush the number of pulses of the neutron source, which is more complex and less unacceptable; than a stationary auxiliary neutron source.

Недостатком известного способа, в слу1-1ае калибровочных измерений интенсивностей делений, вл етс необходимость значительной ло времени выдержки реактора леред каждым замером п,, 2 цел х установлени стационарного уровн интенсивности делений в реакторе, вследствие чего калибровочные измерени требуют значительного времени. Кроме того5 н случае калибровочных измерений интенсивностей де,пений, не обеспечиваетс возможность установлени с помощью простых средств заданного отношени интегра,пов делений Ij / м в важном классе импульсов на мгновенных нейтронах.A disadvantage of the known method, in the case of calibration measurements of fission intensities, is the need for a considerable reactor exposure time to prevent each measurement of n 2 to establish a stationary level of fission intensity in the reactor, as a result of which calibration measurements take considerable time. In addition, 5 in the case of calibration measurements of the intensities of de-singing, it is not possible to establish, using simple means, a given integration ratio, plots Ij / m in an important class of pulses on instantaneous neutrons.

От указанных недостатков известный способ был бы избавлен, если бы в нем допускалось проводить калибровочные измерени не только стационарных, но и измен ющихс h, , п, в частности; измерени п,, П в режиме разгона реактора (как это .делаетс в случае односекционных реакторов), При зтом, благодар The known method would be free from these drawbacks if it was allowed to carry out calibration measurements not only stationary but also varying h,, n, in particular; measuring n ,, n in the mode of acceleration of the reactor (as it is done in the case of single-section reactors);

33

исключению необходимости выдержки реактора, требуемой дл достижени стационарного состо ни , калибровочные измерени выполн лись бы оперативно .Eliminating the need for the reactor exposure required to achieve a steady state, calibration measurements would be performed promptly.

Однако в известном способе измерение измен ющихс п, , ii2 не допускаетс . Доказательство этого однозначно следует из того твердо установленного факта, что в случае измен ющихс п, , hj базовые дл способапрототипа инвариантные зависимости дл отношени не вьшолн ютс However, in the known method, the measurement of variable n,, ii2 is not allowed. The proof of this unequivocally follows from the firmly established fact that in the case of changing n,, hj the invariant dependencies for the ratio, which are basic to the prototype method, are not satisfied for the ratio

Отмеченные обсто тельства создают определенные трудности при организации управлени двухсекционными реакторами .The noted circumstances create certain difficulties in organizing the management of two-section reactors.

Цель изобретени - ускорение и упрощение управлени реактором.The purpose of the invention is to accelerate and simplify reactor control.

Цель достигаетс тем, что в способе определени стартового состо ни двухсекционного дерного реактора, заключающемс в том, что измер ют интенсивности делений в секци х при фиксированном положении блока регулировани реактивности секции, в которую помещают инициирующий источник нейтронов, и переменных положени х блока регулировани реактивности секции, не содержащей инициирующего источника нейтронов, наход т отношение измеренных интенсивностей делений и фиксируют блок регулировани реактивности секции, не содержащей инициирующего источни ,ка нейтронов в положении, при котором отношение измеренных интенсивностей делений однозначно св зано с отношением интегралов делений в рабочем импульсе, измер ют интенсивности делений в режиме разгона реактора дополнительно провод т измерени интенсивностей делений при нескольких фиксированных положени х блока регулировани реактивности секции, не содержащей инициирующего источника нейтронов, и переменных положени х блока регулировани реактивности секции, содержащей инициирующий источник нейтронов, и одновременно с измерени ми интенсивностей делений измер ют период разгона реактораThe goal is achieved by the method of determining the starting state of a two-section nuclear reactor, which consists in measuring the fission intensities in the sections at a fixed position of the reactivity control unit of the section into which the initiating neutron source is placed, and the variable positions of the reactivity control unit of the section that do not contain the initiating neutron source, find the ratio of the measured fission intensities and fix the reactivity control unit of the section that does not contain the initiator source, ka neutrons in the position at which the ratio of measured fission intensities is unambiguously related to the ratio of fission integrals in the working pulse, measure fission intensities in the reactor acceleration mode; further measure fission intensities at several fixed positions of the section reactivity control block, not containing the initiating neutron source, and the variable positions of the reactivity control unit of the section containing the initiating neutron source, and Periodically, the acceleration period of the reactor is measured with measurements of the intensity of divisions.

Особенностью изобретени вл етс использование физических закономерностей в кинетике двухсекционных импульсных реакторов и определение положений БРР, соответствующих искомому стартовому состо нию двухсекци45814A feature of the invention is the use of physical laws in the kinetics of two-section pulsed reactors and the determination of the RR positions corresponding to the desired starting state of a two-section 45814

онного дерного реактора, без проведени сложных калибровочных измерений интегралов делений или длительно устанавливаемых стационарных интен5 сивностей делений в секци х.nuclear reactor without complex calibration measurements of fission integrals or long-established stationary fission intensities in sections.

Этим достигаетс ускорение по времени и упрощение процедуры калибровочных измерений, а также улучшение применимости процедуры измеренийThis achieves time acceleration and simplification of the calibration measurement procedure, as well as improvement of the applicability of the measurement procedure

10 к случаю импульсов на мгновенных10 to the case of pulses on instant

нейтронах, то есть, в итоге - ускорение и упрощение управлени двухсекционным дерным реактором.neutrons, i.e., ultimately, the acceleration and simplification of control of a two-section nuclear reactor.

На фиг. 1 представлены используемые в предложенном способе физические закономерности в кинетике двухсекционных импульсных реакторов; на фиг. 2 - наиболее ответственный этап определени стартового положени БРРFIG. 1 shows the physical laws used in the proposed method in the kinetics of two-section pulsed reactors; in fig. 2 - the most crucial stage in determining the starting position of the BRR

20 секции, не содержащей инициирующего источника нейтронов.20 sections, not containing the initiating source of neutrons.

Изобретение базируетс на зависимрст х отношени ,, определ емого в режиме установившегос разгона .The invention is based on dependencies defined in the steady overclocking mode.

25 реактора, от периода Т разгона реактора . Типичные зависимости от Т в разгон ющемс двухсекционном реакторе представлены на фиг. 1. Сплошными кривыми (1-10) на фиг. 1 показа3Q ны зависимости , от Т при нескольких фиксированных положени х БРР секции, не содержащей инициирующего источника нейтронов (будем называть ее 2-ой секцией); изменени Т в этом случае производ тс в резуль35 тате смещений БРР секции, содержащей инициирующий источник нейтронов (будем называть ее 1-ой секцией). Пунктирными кривыми (11-14) на фиг. 1 показаны зависимости 2/0, от Т при 25 of the reactor, from the period T of the acceleration of the reactor. Typical dependencies on T in a double-section accelerated reactor are shown in FIG. 1. The solid curves (1-10) in FIG. 1 shows 3Q dependencies on T at several fixed positions of the RDB section that does not contain the initiating neutron source (we will call it the 2nd section); changes in T in this case are made as a result of displacements of the REM section containing the initiating neutron source (we will call it the 1st section). The dashed curves (11-14) in FIG. 1 shows dependences of 2/0, on T at

40 нескольких фиксированных положени х БРР 1-ой секции; изменени Т в этом случае производ тс в результате смещений БРР 2-ой секции. Оба семейства кривых на фиг. 1 пересекаютс . 40 several fixed positions of RDB of the 1st section; changes in T in this case are made as a result of displacements of the RDB of the 2nd section. Both families of curves in FIG. 1 intersect.

45 На всех кривых четко вьщел етс область в интервале Т от 1 до 100 мс, в которой значени практически не завис т от и равны отношению интегралов Ii/I( в импульсе на мгно50 венных нейтронах, и область очень больших Т, в которой значени j/i, равны отношению |l. в импульсе, с учетом всех запаздывающих нейтронов .45 All curves clearly have a region in the interval T from 1 to 100 ms, in which the values practically do not depend on and are equal to the ratio of the integrals Ii / I (in a pulse on instantaneous neutrons, and the region of very large T, in which the values of j / i, are equal to the ratio | l. in the impulse, taking into account all delayed neutrons.

5555

Представленные на фиг. 1 зависимости отличаютс хорошей устойчивостью по отношению к изменени м характеристик реактора и запаздьгоаю щих нейтронов и остаютс теми же са мыми дл различных типов вспомогательного источника нейтронов и даж в отсутствии вспомогательного источ ника нейтронов, поскольку цепна реакци делений разовьетс и в этом случае благодар фоновым нейтронам Описываемьш способ содержит следующие операции 1-ый этап. Устанавливают БРР 2-о секции в некотором фиксированном по ложении. БРР 1-ой секции быстро перевод т в положение, привод щее к разгону реактора, выполн ют калиб ровочные измерени и,, п, и т при разгоне реактора и обрывают разгон путем возвращени БРР 1-ой секции в исходное положение. Повтор ют измерени в других попожени х БРР 1-ой секции, соответствующих другим периодам разгона Т реактора. По результатам измерений стро т график зависимости fi добный одной из сплоЕньсх кривых ( 1-10) на фиг. 1. Г Повтор ют несколько (2-9) раз эт измерени при других фиксированных положени х БРР 2-ой секдз-аи и по результатам измерений стро т еще несколько кривых зависимости , от Т В итоге получают график с систе-мой зависиг-юстей , от Т подобных набору сплошных кривых (I-10) н фиг„ Ь Допустимо считать, что эти устой чивые по отношению к изменени м пар метров реактора и окружающей среды зависимости (назовем их паспортныг- и вл ютс принадлежностью данного бу тера и стро тс на стадии его освоени . Это значит5 что операции этапа провод тс единственный раз з все врем эксплуатации бустера. 2-ой этап. Вычисл ют отношение Ii/I( . На графике паспортных зависимостей , от Т отбирают представленную на фиг, 2 кривую 11 с ра ным (или близким) к у значением Пг/и в области Т от 1 до 100 мс. (Если требуетс получить рабочий импульс с учетом запаздывающих нейтронов то отбирают на фиг. 1 зависимость с близким к If значением в об ласти больших Т , Целью дальнейших операций вл етс вывод БРР 2-ой секции в положение5 соответствующее кривой 1 на фиг. 2 (на положение БРР 2-ой секции, соответствующее отобранной паспортной -зависимости , существенно вли ют неизбежные на практике изменени параметров реактора и окружающей среды, поэтому проведение этой операции об зательно перед каждым рабочим импульсом). Дл этого БРР 2-ой секции быстро перевод т в положение, привод щее к разгону реактора, выполн ют калибровочные измерени h, ,, и , и Т при разгоне реактора и обрывают разгон реактора путем возвращени БРР 2-ой секции в исходное положение . Затем повтор ют эти измерени в других положени х БРР 2-ой секции и по результатам этих измерений стро т на фиг, 2 кривую 12 зависимости , от Т ,, аналогичную пунктирным кривым (13-16) на фиг, 1. Крива 12 на фиг,, 2 пересекает кривую 11, Точка пересечени кривых и определ ет положение п 2-ой секции, соответствующее зависимости 11 на фиг, 2„ Это положение БРР 2-ой секции наход т с по:К)11;ью ин тернол ционпой фоомуль:: ,,,п.о ,.. ордината (то есть значение h / п , точки пересечени кривых 11, 12 на фиг. 2); ординаты ближайших к точке УП,У.., пересечени , расположенных с разных сторон от сплошной кривой 11, экспериментальных точек; (,,). положени БРР 2-ой секции, соответствующие этим точкам . Далее перевод т БРР 1-ой секции в нижнее положение (в цел х предотвращени неконтролируемого разгона реактора), перевод т ББР 2-ой секции в положение h, и фиксируют в этом положении. Тем самым бустер выведен в. состо ние, в котором при любом положении другого БРР 1-ой секции , под воздействием инициирующего источника нейтронов будет генерирован импульс на мгновенных нейтронах с отношением интегралов делений в секци х, равньм значению f ,Presented in FIG. 1, the dependences are characterized by good stability with respect to changes in reactor characteristics and late neutrons and remain the same for various types of auxiliary neutrons and sales in the absence of an auxiliary neutrons source, since the chain fission reaction will develop in this case due to background neutrons. the method includes the following operations 1st stage. Establish a two-section BRR in a fixed position. The BRR of the 1st section is quickly shifted to the position leading to the acceleration of the reactor, calibration measurements are made, and n, and t during acceleration of the reactor and terminate the acceleration by returning the BRR of the 1st section to the initial position. The measurements are repeated in the other RDB 1 st section requirements corresponding to other acceleration periods T of the reactor. Based on the measurement results, a graph of the dependence fi is plotted, similar to one of a series of curves (1-10) in FIG. 1. D Repeat several (2-9) times at measurements at other fixed positions of RRD of the 2nd section and according to the results of measurements several more curves of dependence are plotted. From T As a result, a graph with a dependency system is obtained. , from T such as a set of solid curves (I-10) in Fig. b It is possible to assume that these dependencies are stable with respect to changes in the reactor and the environment (let's call them passport and are owned by this buffer) at the stage of its development. It means 5 that the operations of the stage are carried out only th time for the entire operation of the booster. Stage 2. Calculate the ratio Ii / I (. On the chart of passport dependencies, from T, curve 11 presented in FIG. 2 is selected with a uniform (or close) value of g / and regions T from 1 to 100 ms. (If it is necessary to obtain a working impulse taking into account delayed neutrons, then a dependence with a value close to If in the region of large T is selected in Fig. 1. The purpose of further operations is to output the RDF of the 2nd section to position 5 curve 1 in fig. 2 (the position of the second-stage BRR, corresponding to the selected passport dependency, is significantly affected by the inevitable changes in practice in the parameters of the reactor and the environment, therefore, this operation is necessary before each work pulse). For this, the 2nd stage BRR is quickly shifted to the position leading to reactor overclocking, calibration measurements of h, ,, and, and T are performed when the reactor is accelerated and the reactor overheating is broken by returning the 2nd section BRR to its original position. These measurements are then repeated in other positions of the RDB of the 2nd section and are plotted according to the results of these measurements in FIG. 2, a dependence curve 12, on T ,, similar to the dotted curves (13-16) in FIG. 1. Curve 12 in FIG. ,, 2 intersects curve 11, the point of intersection of the curves and determines the position of the n of the 2nd section, corresponding to dependence 11 in FIG. 2, This position of the RDB of the 2nd section is found from: K) 11; : ,,, p. o., ordinate (i.e., the value of h / n, the intersection point of curves 11, 12 in Fig. 2); ordinates closest to the point UE, Y .., intersection, located on different sides of the solid curve 11, experimental points; (,,). The position of the 2 rd section of the BRR corresponding to these points. Next, the RDB of the 1st section is shifted to the lower position (in order to prevent uncontrolled acceleration of the reactor), the RRB of the 2nd section is shifted to the h position, and fixed in this position. Thus, the booster is displayed in. a state in which, at any position of the other RDB of the 1st section, under the influence of the initiating neutron source, an impulse will be generated on the instantaneous neutrons with a ratio of the fission integrals in the sections equal to f,

Claims

A METHOD FOR DETERMINING THE STARTING STATE OF A TWO-SECTION NUCLEAR REACTOR, which consists in measuring the fission intensities in sections at a fixed position of the regulation unit. Of the reactivity of the section into which the initiating neutron source is placed, and the variable positions of the reactivity control unit of the section that does not contain the initiating neutron source, find the ratio measured fission intensities and fix the reactivity control unit of a section that does not contain an initiating neutron source, in p a situation in which the ratio of the measured fission intensities is uniquely related to the ratio of the fission integrals in the working pulse, characterized in that, in order to accelerate and simplify the control of the reactor, fission intensities are measured in the acceleration mode of the reactor, and fission intensities are additionally measured at several fixed positions of the control unit the reactivity of the section that does not contain an initiating neutron source, and the variable positions of the reactivity control unit of the section containing ating neutron source, and simultaneously with the measurements of the intensities of the division period measured acceleration reactor.

1: 45814