Расчет реактора БН-1000

Органы управления, вытесняя часть топливных сборок и внося  дополнительное поглощение, нарушают критичность реактора на средне-изотопном  составе. Для восстановления критичности  следует изменить найденные ранее  обогащения Х_i на Х’_i = X_i+δX_i.

Оценим вариации обогащений топлива δX_i с помощью теории малых возмущений, при этом:

а) компенсаторы выгорания  наполовину вставлены в активную зону (1/2δK_эф), т.е. происходит изменение критичности за счет удаления ТВС:

 

 

Объем ТВС:

 

Эффективность топливной  сборки:

 

 

б) аварийные и регулирующие стержни с полными изменениями:

 

 

Суммарное полное изменение:

 

Приравнивая к нулю суммарное  полное изменение ΔK_эф (за счет органов управления и вариаций обогащения δХ_i), учитывая, что при небольших δХ_i отношения имеют вид:

 

Таким образом, получим:

 

 

Тогда обогащение:

для АЗ -1:

 

для АЗ-2:

 

 

8. Коэффициент воспроизводства, критическая масса и период удвоения.

Коэффициент воспроизводства (КВ) – отношение скорости образования  нового горючего (за счет радиационного  захвата нейтронов U²³⁸ с сечением σ⁸_с) к скорости выгорания первоначально заложенного горючего во всей АЗ (за счет поглощения нейтронов Pu²³⁹ с сечением σ⁹_a). Коэффициенты воспроизводства для активной зоны, торцевого и бокового экранов будут различными за счет различной скорости образования U²³⁸ в Pu²³⁹.

 

 

 

 

Критическая масса реактора:

 

Среднее количество выгружаемых осколков:

 

Средняя кампания активной зоны:

- коэффициент нагрузки АЭС

 

Среднее время нахождения Pu²³⁹ в боковом экране:

 

P’⁹ = 5 – средняя норма накопления Pu²³⁹ в боковом экране

 

b₀ = 1, так как KB_aз < 1 (коэффициент, учитывающий переход на бридерный режим):

 

Доля топлива, теряемого  на переработке:

1-ε_п=0,02, где ε_п = 0,98.

T_n – время внешнего топливного цикла, принимаем T_n = 0,5 года.

Период удвоения быстрого реактора:

 

T₂ = 12 лет.