Распределение температуры в блоке замедлителя (стр. 105 книга)

В случае, если функцию замедлителя в реакторе выполняет графит, необходимо провести расчёты, позволяющие определить температурный режим эксплуатации блоков замедлителя.

Объёмная плотность тепловыделения в замедлителе

В графитовом замедлителе выделяется до 7 % тепловой мощности реактора. Максимально напряжённые условия эксплуатации соответствуют блокам замедлителя, находящимся в центре A3.

Используем следующее приближение:

1. Тепловыделение в замедлителе обусловлено только процессами замедления нейтронов и поглощения гамма-квантов;

2. Вся кинетическая энергия нейтронов превращается в тепловую за счёт упругих столкновений;

3. Тепловыделение за счёт упругого замедления нейтронов пропорционально плотности делений.

В этом приближении для блока замедлителя, размещённого в центре активной зоны, можно воспользоваться соотношением:

где En = 5 МэВ – энергия нейтронов деления, E f = 200 МэВ – энергия деления, Σ ξ _s – замедляющая способность графита, _ Σ ξ _s – средняя замедляющая способность материала A3 (гомогенизированная A3), V аз –объём A3. Значение _Σ ξ _s определяется в ходе нейтронно-физического расчёта реактора, а замедляющая способность чистого графита составляет 0.0613 см-1. Величина Δ = (4  6) характеризует отношение количества теплоты, выделившейся за счёт гамма-квантов к количеству теплоты, выделившейся за счёт нейтронов.

Для расчёта _Σ ξ _s используется соотношение.

где Sяч – площадь поперечного сечения ячейки A3; Si – площадь поперечного сечения ячейки, занятая соответствующим конструкционным материалом (топливо, сталь, теплоноситель, замедлитель); (Σ ξ _s)_J– замедляющая способность j -го материала.

Если материал составляют несколько элементов, например сталь, то для определения значения Σ ξ _s используется соотношение:

где ξ m – средняя логарифмическая потеря энергии нейтрона при упругом рассеянии на элементе m; N m – ядерная концентрация данного элемента; Ϭ sm –микросечение рассеяния нейтрона на элементе т.

Расчёт распределения температуры в центральном