Рис. 1. Типичная схема традиционной компоновки активной зоны быстрого
реактора типа БН:
1, 3–6 — верхняя торцевая зона воспроизводства (верхний торцевой экран); 7, 9
— зона малого обогащения; 10–12 — зоны среднего и большого обогащения и
боковая зона воспроизводства (боковой экран); 13, 15–18 — нижняя торцевая зона
воспроизводства (нижний торцевой экран); 2 — кольцевая зона системы управления
и защиты и верхний торцевой экран; 8 — зона малого обогащения и система
управления и защиты; 14 — кольцевая зона системы управления и защиты и нижний
торцевой экран
цилиндрическую форму и разделена на несколько гомогенных (одно-
родных по составу) зон по радиусу и высоте (рис. 1). В числе ком-
понентов вектора управления — диаметр и высота топливного столба,
диаметр твэла, толщина подслоя (гелиевого или жидкометаллическо-
го) между топливом и оболочкой, толщина оболочки твэла, обога-
щение и плотность (пористость) топлива, шаг решетки твэлов (при
заданном расположении твэлов в узлах треугольной или квадратной
решетки), массовый расход теплоносителя, объемные доли стенок те-
пловыделяющих сборок, вытеснителей, межкассетного теплоносителя
— для каждой зоны реактора. Среди ограничений задачи оптимального
проектирования рассматриваются максимальные температуры топли-
ва, теплоносителя, оболочек твэлов, давление в полости для сбора
газообразных продуктов деления, максимальная линейная нагрузка на
твэлы (удельное энерговыделение с единицы длины твэла) для ка-
ждой зоны (или для выбранных пользователем зон), средний подогрев
теплоносителя в реакторе, эффективный коэффициент размножения
нейтронов (
k
эф
= 1
), доплеровский и плотностной коэффициенты ре-
активности, коэффициент воспроизводства и др. В число ограниче-
ний входят ограничения для функционалов безопасности: большин-
ства перечисленных выше функционалов, соответствующих выбран-
ным пользователем аварийным режимам работы реактора (в том числе
комбинациям аварийных режимов из числа ATWS), а также для мак-
симальной мощности реактора в аварийных режимах, сопровождаю-
щихся увеличением мощности. Для каждого выбранного аварийного
60
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 3
