ВЛИЯНИЕ ЗАВИСИМОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОПЛИВА НА НЕЙТРОННО-ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АКТИВНОЙ ЗОНЫ С ВВЭР-1000 (1200)

В работе представлены результаты исследований физических явлений, определяющих параметры ксеноновых колебаний. В том числе уточнена зависимость нейтрон-но-физических характеристик активной зоны ВВЭР-1000 (1200) от температурного распределения в топливе и его влияния на параметры ксеноновых процессов в зоне. Разработан усовершенствованный метод расчета резонансного поглощения в²³⁸UO2 (эффект доплеровской реактивности) с неоднородным температурным профилем. Результаты расчета параметров ксеноновых колебаний были рассчитаны с помощью комплексной программы PROSTOR. Валидность усовершенствованного метода была проверена путем сравнения рассчитанных параметров ксенона с результатами измерений, полученными при пусконаладочных испытаниях энергоблоков реактора ВВЭР-1000. Результаты показали более точный расчет резонансного поглощения в²³⁸UO2, они значительно уменьшают стабилизацию уширения эффекта Доплера, следовательно, эти факты имеют жизненно важное значение в случае работы реактора в маневренных режимах, сопровождающегося ксеноновыми процессами в активной зоне. Усовершенствованный способ внедрен в компьютерное программное обеспечение Полномасштабного тренажера 3-го энергоблока Ростовской АЭС и полномасштабного тренажера 4-го энергоблока Калининской АЭС. Метод был опробован в ходе приемо-сдаточных испытаний этих полномасштабных тренажеров.

1. Vygovsky S.B., Al Malkawi R.T., Khachatryan A. G., Abrahamyan S. A. Optimizaciya algo-ritmov upravleniya YAEU s WWER-1200 dlya minimizacii vodoobmena v 1-om konture pri realizacii sutochnyh manevrennyh rezhimov [Optimization of Control Algorithms of Nuclear Power Plants with WWER-1200 to Minimize Water Exchange in the 1st Circuit during the Implementation of Daily Maneuvering Modes], Global'naya yadernaya bezopasnost' [Global Nuclear Safety], 2018, no. 3(28), pp. 43-57 (in Russian).

2. Vygovskiy S.B., Al Malkawi R.T., Khachatryan A.G. Issledovanie algoritmov upravleniya YAEU s WWER-1200 dlya realizacii sutochnyh manevrennyh rezhimov na AES [Research of WWER-1200 Reactor Core Control Algorithms for Implementation of Flexible (Load Tracing) Operating Modes]. Izvestiya vuzov. Yaderna Energitka [News of Higher Education Institutions. Series: Nuclear Power Engineering], 2019, № 2, рр. 67-79 (in Russian).

3. A. Weinberg, J. Wegner, Fizicheskaya teoriya yadernyh reaktorov [Physical Theory of Nuclear Reactors]. Moscow: Publishing House of Foreign Literature, 1961, 724 p. (in Russian).

4. Artemov V.G., Artemova L.M., SHemaev Yu.P. Issledovanie vliyaniya vygoraniya topliva na teplofizicheskie svojstva tvela v sovmestnyh nejtronno-fizicheski teplogidravlicheskih modelyah [The Influence of Dependence of Burn-Up for Thermophysical Properties of a Fuel Element in Thermal-hydraulic and Neutron-Physical Models]. Sosnovy Bor: FGUP NITI im. A.P. Aleksandrova [Sosnovy Bor: A.P. Alexandrov NITI Federal State Unitary Enterprise], 2007, 10 p. (in Russian).

5. Bat G.A. Osnovy teorii i metody rascheta yadernyh energeticheskih reaktorov [Fundamentals of Theory and Calculation Methods in Nuclear Power Reactors]. Moscow: Energoatomisdat Publ.,1982, 510 p. (in Russian).

6. Kudrov A., Kuzmin Y., Rakov Y. Effective Fuel Temperature of WWER-1000. MATEC Web of Conferences, Tomsk, 2017, 4 p. (in English).

7. Semenov A.A., Vygovsky S.B., Chernakov V.A., Shchukin N.V. Opyt ispol'zovaniya programmnogo kompleksa «PROSTOR» i perspektivy ego dal'nejshego primeneniya [Experience in Using the Software Complex «PROSTOR» and the Prospects of its Further Application], Materialy nauchnoj sessii NIYAU MIFI [Proceedings of MEPhI scientific session]. Moscow, 2004, pp. 7980 (in Russian).

8. Vygovsky S.B., Zimin V.G., Chernov Ye.V., Korikovsky K.P., Krayushkin Yu.A., Mischerin S.A., Osadchy M.A., Semyonov A.A., Strashnykh V.P., Chernov E.V., Chernakov V.A. Prilozhenie k attestacionnomu pasportu № 182 ot 28.10.2004 g. Programmnyj kompleks PROSTOR (versiya 1) [PROSTOR Software Complex (Ver. 1). The Appendix to the Certification Passport No. 182], October 28, 2004, 8 p. (in Russian).

9. Dresner L. Rezonansnoe pogloshchenie v yadernyh reaktorah [Resonance Absorption in Nuclear Reactors]. Moscow: Gosatomizdat, 1962, рр. 136 (in Russian).

10. Rashdan Talal Al Malkawi, Sergey B. Vygovsky, Osama Wasef Batayneh. Investigation of the Impact of Steady-State WWER-1000 (1200) Core Characteristics on the Reactor Stability with Respect to Xenon Oscillations. Nuclear Energy and Technology, no. 4, 2020, p. 289 (in English).

11. Averyanova S.P., Filimonov P.E. Ksenonovaya ustojchivost' WWER-1200 [Xenon Stability of WWER-1200], Atomnaya Energiya [Atomic Energy], 2009, vol. 107, no. 6, pp. 348-351 (in Russian).

12. Averyanova S.P., Kosourov K.B., Semchenkov Yu.M. () Issledovanie ksenonovyh perekhodnyh processov v WWER-1000 na Tyan'van'skoj AES (Kitaj) [Study of Xenon Transients in WWER-1000 at Tianwan NPP (China)], Atomnaya Energiya [Atomic Energy], 2008, vol. 105, no. 4, pp. 183-190 (in Russian).

13. Hitchcock A. Ustojchivost' yadernyh reaktorov [Stability of Nuclear Reactors]. Moscow: Gosatomizdat Publ., 1963, 68 p. (in Russian).