О повышении коэффициента качества и эффективности утилизации избыточных нейтронов в реакторе МБИР - page 6

отработавшего ядерного топлива. Однако благоприятное влияние ну-
клида
241
Pu на пустотный эффект не имеет значения в реакторах ма-
лой мощности (с малым объемом активной зоны) типа МБИР. В таких
реакторах пустотный эффект заведомо отрицателен при любых сцена-
риях его реализации. Данные табл. 2 лишь иллюстрируют увеличение
коэффициента размножения нейтронов, поскольку увеличение высоты
топливного столба до 85 см (характерного значения для проекта БН-
800) в МБИР нецелесообразно, так как ведет к увеличению мощности
реактора и ухудшению КК. При увеличении высоты топливного стол-
ба повышение плотности потока быстрых нейтронов заметно отстает
от увеличения мощности реактора. Это связано с некоторым смягче-
нием спектра вследствие большей вероятности замедления нейтронов
при упругом рассеянии на ядрах натрия. Уменьшение утечки при уве-
личении мощности (объема активной зоны) в меньшей степени влияет
на плотность быстрых нейтронов, чем смягчение спектра.
С точки зрения безопасности в исследовательских реакторах
со стационарной плотностью потока нейтронов (к которым отно-
сится и проект МБИР) предпочтительно использование уранового
(беcплутониевого) топлива. Это связано с гораздо большей эффек-
тивной долей запаздывающих нейтронов, рождающихся при делении
235
U (
β
= 0
,
680
%), по сравнению с их долей при делении
239
Pu
(
β
= 0
,
217
%) и, как следствие, меньшая потенциальная опасность
реактивностных аварий с разгоном на мгновенных нейтронах. Однако
для максимизации плотности нейтронов в реакторе предпочтительно
использование в качестве основного делящегося нуклида
239
Pu. Совре-
менный уровень развития ядерных технологий и накопленный опыт
позволяют надежно и безопасно эксплуатировать быстрые реакторы с
МОХ-топливом, основной делящийся нуклид которого —
239
Pu.
Кроме того, быстрые реакторы нового поколения ориентированы
на использование смешанного уран-плутониевого топлива, содержа-
щего отвальный уран, а исследовательские реакторы позволят отра-
ботать технологию использования такого топлива в разных условиях,
реализующихся при значительных (по сравнению с энергетическими
реакторами) неравномерностях энерговыделения и плотности потока
нейтронов по объему активной зоны, связанных с наличием экспери-
ментальных каналов разного целевого назначения.
Увеличение плотности топлива и плотности потока быстрых
нейтронов за счет минимизации паразитного поглощения.
Увели-
чению плотности нейтронов также способствует минимизация макро-
сечения паразитного поглощения нейтронов материалами активной
зоны. Поэтому из активной зоны целесообразно убрать “лишние” по-
глощающие материалы — чехлы ТВС, уменьшить толщину стенок пе-
тлевых каналов. Более предпочтителен переход от очехлованных ТВС
36
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 3
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,...20
Powered by FlippingBook