Распределение энерговыделения в активной зоне

Коэффициенты неравномерности распределения энерговыделения определялись в экспериментах на физмодели реактора во время физического пуска реактора [5.27].

Из опыта эксплуатации реактора СМ-3 известно, что максимально нагруженными являются твэлы, примыкающие к нейтронной ловушке. Основными факторами, которые оказывают решающее влияние на профиль энерговыделения в активной зоне, являются взаимное положение органов СУЗ (ЦКО и КО) и содержание топлива в ТВС, непосредственно окружающих ТВС с максимально нагруженным твэлом.

Объемный коэффициент неравномерности энерговыделения определялся с использованием выражения:

,

где Kz - коэффициент неравномерности по высоте активной зоны;

Ks - коэффициент неравномерности по сечению активной зоны;

Kк - коэффициент неравномерности по сечению максимально напряженной ТВС.

Результаты измерения распределения энерговыделения по высоте, сечению активной зоны и сечению ТВС показали [5.27]:

· коэффициент неравномерности по высоте активной зоны составил 1,25;

· коэффициент неравномерности по сечению активной зоны с одной свежей ТВС в ячейке, примыкающей к ловушке, и равномерной загрузкой остальных ячеек топливными сборками c уменьшенным до 0,7 от номинального содержанием ²³⁵U, при извлеченном ЦКО и равномерно погруженных на 90% эффективности КО, составил 2,16;

· коэффициент неравномерности по сечению свежей ТВС в ячейке, примыкающей к ловушке, при извлеченном ЦКО и равномерно погруженных на 90% эффективности КО составил 2,06.

Таким образом, максимальное значение объемного коэффициента неравномерности энерговыделения равно 5,56.

Максимальные значения энерговыделения в пяти характерных ячейках активной зоны (ячейки типа 54, 55, 44, 45, 44) определены на критической сборке реактора СМ-3. Для этого в каждую из них последовательно устанавливалась свежая ТВС. Заполнением остальных ячеек моделировалось среднее выгорание топлива по активной зоне (около 20%) и его равномерное распределение по квадрантам. Органами СУЗ обеспечивалось максимальное значение плотности потока нейтронов для характерных ячеек (в данной компоновке активной зоны).

В данных условиях значения коэффициентов неравномерности энерговыделения для характерных ячеек составили:

Полученные значения являются максимально-возможными характеристиками типовых ячеек зоны по энерговыделениям в них и неравномерности распределения энерговыделений по сечению ТВС в этих ячейках. Эти значения Кs и Кк использовались в качестве исходных данных для организации гидропрофилирования расходов теплоносителя по ячейкам активной зоны (см. раздел 5.4).