Разработка и исследование системы автоматического регулирования импульсного ядерного реактора : Применительно к реакторному комплексу ИГР

• Автор: Горбаненко, Олег Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Глава 1. Методы исследования динамических систем. Моделирование динамических систем. Выводы. Глава 2. Формирователь диаграммы пуска. Исследование качества реализации диаграмм пуска на различных режимах регулирования мощности. Глава 3. Выводы. Г лава 4. Порядок проведения исследований системы АРМИГР6
4. Выводы. Заключение. Приложение А. Модель кинетики реактора ИГР. Приложение В. Приложение С. Приложение Э. Модуль включения и формирователь диаграммы пуска. Приложение Р. Библиографический список. Таблица 1. Температура активной зоны поз. Продолжение таблицы 1.


С развитием технического прогресса и накопленных знаний в области экспериментальных реакторных исследований и появлением новых технологий, позволяющих на основе моделей сложных технологических процессов и динамических систем получать оперативно и с меньшими затратами научную и технологическую информацию, роль реакторного эксперимента все еще остается важной составляющей окончательного подтверждения как результатов расчетов, так и модельных исследований. Необходимость создания импульсного графитового реактора ИГР возникла в х годах в связи с реализацией задачи создания ядерного ракетного двигателя ЯРД. Особенностью данного типа реактора является то, что энергия деления урана в процессе цепной реакции не отводится за пределы АЗ, а аккумулируется в графитовой кладке АЗ реактора. Идея построения такого типа реактора принадлежала С. М. Фейнбергу 1. На территории Республики Казахстан в г. Семипалатинского полигона, ныне г. Курчатов, было завершено строительство реактора ИГР. В маеиюне того же года был проведен первый физический холодный пуск реактора ИГР и выполнены необходимые физические исследования, а через год проведена серия экспериментальных пусков с разогревом графитовой кладки АЗ до температуры К. ЯРД, были начаты в г. АЗ реактора. Решение этих задач имеет актуальное значение и в настоящее время. Аналогичным по типу и размерам реактору ИГР являлся построенный в году американский импульсный графитовый реактор гомогенного типа с твердой активной уранграфитовой зоной 2, 3, 4, имеющий нейтроннофизические характеристики ниже, чем реактор ИГР. Реактор , имея загрузку активной зоны в 1. ИГР, в режиме реализации самогасящегося изменения мощности вспышки имеет флюенс тепловых нейтронов в раз ниже. Среди импульсных реакторов, обладающих большой интегральной мощностью, реактор ИГР имеет самые высокие параметры 5, 6 флюенс тепловых нейтронов составляет порядка 3,7Т6 нейтронсм2, что соответствует максимальному энерговыделению в АЗ реактора в пределах 5,2 ГДж и интегральную дозу у излучения за пуск порядка 4, 7 рад 4, 5 Гр. Конструкция реактора ИГР представляет собой кладку из графитовых блоков, собранных в колонны. Корпус реактора помещен в бак с водой, которая используется как охлаждающая жидкость. Основную часть реактора составляет графитовая кладка АЗ реактора. Графит в реакторе ИГР выполняет три функции является контейнером для топлива графитовые блоки пропитаны водным раствором уранилдинитрата, замедлителем и отводит тепло от урановых зерен с постоянной времени порядка 2 мс. По мере возрастания температуры АЗ реактора за время импульса, температура тепловых нейтронов также возрастает, что уменьшает вероятность деления по отношению к утечке нейтронов из АЗ реактора. Таким образом, создается значительный отрицательный температурный эффект реактивности, который по существу является мгновенным. Данный температурный эффект реактивности численно характеризуется температурным коэффициентом реактивности ТКР. Вертикальный и горизонтальный разрезы реактора ИГР приведены на рис. Рис. Рис. АЗ реактора состоит из двух частей подвижной и неподвижной. При этом неподвижная часть АЗ окружена боковыми и торцевыми отражателями. В реакторе также установлены экспериментальные каналы боковой и центральный, которые оснащены петлевыми водоохлаждающими устройствами ампулами. В качестве органов управления и защиты реактора используются графитовых стержней регулирования с поглотителем из оксида гадолиния. Они функционально разделены на следующие группы пусковые, компенсирующие регулирующие и уравновешивающие. Пуск реактора осуществляется посредством перемещения пускового стержня или группы стержней, которые определяют начальную величину введенной реактивности скачок реактивности, формирующей заданный профиль мощности вспышки. Внешний вид расположения органов управления и экспериментального оборудования реактора ИГР приведен на рис. Рис. Внешний вид расположения орга Рис. На рис. ИГР далее по тексту реакторный комплекс ИГР. Рис. Основные технические характеристики реактора ИГР приведены в таблице 1.