THÍ NGHIỆM ĐO ĐỘ HIỆU DỤNG CỦA THANH ĐIỀU KHIỂN Người trình bày Phạm Quang Huy Trung tâm Lị phản ứng Viện Nghiên cứu Hạt nhân 03/ 2022 h Nội dung • Giới thiệu • Sơ lược sở lý thuyết • Các phương pháp đo độ hiệu dụng ĐK • Hệ thống thiết bị thí nghiệm • Các bước thực thí nghiệm • Xử lý số liệu h I Giới thiệu Xác định đặc trưng tích phân (đường cong biểu diễn độ phản ứng điều khiển theo vị trí vùng hoạt) TĐK vùng hoạt thực nghiệm thực sau thiết lập cấu hình vùng hoạt Nguồn: Viện Nghiên cứu Hạt nhân.” Hướng dẫn thực hành quy trình thực thí nghiệm đo độ hiệu dụng đặc trưng tích phân điều khiển” Báo cáo chuyên đề, 2014 h I Giới thiệu (tt) • Đặc trưng tích phân (ĐTTP) TĐK đóng vai trị quan trọng việc quản lý vận hành an toàn LPỨ Dựa vào đường cong ĐTTP TĐK xác định thơng số độ phản ứng dự trữ, hệ số nhiệt độ, độ nhiễm độc xênôn, tiêu hao độ phản ứng cháy nhiên liệu, v.v… • Trong q trình hoạt động LPỨ, đường cong ĐTTP TĐK thay đổi dần nhiều hiệu ứng vật lý xảy đặc biệt thực thao tác thay đổi cấu hình vùng hoạt • Việc xác định ĐTTP TĐK thực định kỳ sau thay đổi cấu hình vùng hoạt Nguồn: Viện Nghiên cứu Hạt nhân.” Hướng dẫn thực hành quy trình thực thí nghiệm đo độ hiệu dụng đặc trưng tích phân điều khiển” Báo cáo chuyên đề, 2014 h II Cơ sở lý thuyết Neutron tức thời • Phần lớn neutron sinh trình phân hạch neutron tức thời xuất xảy phân hạch (gọi neutron tức thời) • Một phần nhỏ neutron xuất sau thời điểm phân hạch sau mảnh vỡ phân hạch phân rã phát neutron (gọi neutron trễ) h II Cơ sở lý thuyết Hệ số nhân k ??? k1 subcritical critical supercritical Nguồn: Chapters 3,4 “Introduction to Nuclear Engineering”, J Lamarsh h II Cơ sở lý thuyết (tt) • Cơng suất LPỨ : [1] • Khoảng thời gian mà mật độ thông lượng neutron hay công suất LPỨ thay đổi e lần (e = 2,718) gọi chu kỳ LPỨ [2] • T chu kỳ LPỨ (giây), l thời gian sống trung bình neutron • Độ phản ứng (ρ) định nghĩa độ lệch khỏi trạng thái tới hạn hệ số nhân hiệu dụng (của lò phản ứng): [3] Nguồn: Viện Nghiên cứu Hạt nhân.” Hướng dẫn thực hành quy trình thực thí nghiệm đo độ hiệu dụng đặc trưng tích phân điều khiển” Báo cáo chuyên đề, 2014 h II Cơ sở lý thuyết (tt) • Các neutron trễ quan trọng để điều khiển LPỨ Các neutron trễ chia thành nhóm cho phân hạch 235U neutron nhiệt cho Bảng đây: Bảng Các nhóm tiền tố neutron trễ với phân hạch neutron nhiệt 235U Phần đóng góp neutron trễ toàn neutron phân hạch 0,65% 235U Nguồn: John R Lamarsh, Anthony J Baratta “Introduction to NuclearhEngineering” Prentice Hall, 2001 II Cơ sở lý thuyết (tt) • Nếu ti thời gian sống trung bình tiền tố phát neutron trễ tỷ số sinh neutron trễ nhóm i, thời gian sống trung bình nhóm i thời gian sống trung bình tất neutron trễ Do thời gian sống trung bình tồn neutron là: [4] https://ansn.iaea.org/Common/documents/Training/TRIGA%20Reactors%20(Safety%20and%20Technology)/chapter2/ physics221.htm h II Cơ sở lý thuyết (tt) • Phương trình cho quan hệ độ phản ứng chu kỳ LPỨ sau: ρ= 𝑇 [ 𝑙𝑝 + ∑ 𝑖 =1 β𝑖 +λ𝑖 𝑇 ] [5] lp thời gian sống neutron tức thời, T chu kỳ lò phản ứng, βi tỷ số sinh neutron trễ nhóm i, λi chu kỳ bán rã neutron nhóm i h 10 II Cơ sở lý thuyết (tt) Phân bố thông lượng neutron lý thuyết theo hướng trục lị phản ứng hình trụ trịn (cosine) h 12 II Cơ sở lý thuyết (tt) Phân bố thông lượng neutron trường hợp lị trần có khơng có điều khiển Nguồn: DOE-HDBK-1019/2-93 h 13 II Cơ sở lý thuyết (tt) • Biến đổi cơng suất lị phản ứng theo thời gian sau đưa độ phản ứng dương 0