ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА РЕАКТИВНОСТИ РЕАКТОРА ИВГ.1М

Актуальность исследования связана с безопасностью управления ядерной установкой. Определение температурного коэффициента реактивности (ТКР) экспериментальным путем представляет собой довольно сложную задачу. Одна из основных трудностей заключается в разогреве реактора от двух (или более) источников тепла с различной температурой в течение продолжительного времени, достаточного для изотермического разогрева всех частей реактора. Доказательством изотермического разогрева реактора может быть выравнивание температуры теплоносителя в раздаточном коллекторе (на входе в реактор) и в сливном коллекторе (на выходе из реактора) в течение времени, достаточного для стабилизации критического состояния реактора и соответственно положения регулирующих органов.

Суть метода исследования связана с тем, что при проведении эксперимента по определению ТКР были созданы условия, при которых исключались барометрический (гидродинамический) и мощностной эффекты, влияющие на реактивность исследовательского реактора.

Значимость результатов заключается в том, что для реактора ИВГ.1М ТКР, один из важных параметров оценки безопасности, был определен экспериментальным путем после конверсии реактора с высокообогащенного (ВОУ) на низкообогащенный уран (НОУ) топливо.

1. da Silva, R. C. Experimental Estimation of Moderator Temperature Coefficient of the IPEN-MB-01 Reactor // Brazilian Journal of Radiation Sciences. – 2019. – Vol. 7(2B (Suppl.). https://doi.org/10.15392/bjrs.v7i2B.615

2. M. Yari, A. Lashkari, S.F. Masoudi, M. Hosseinipanah, Three dimensional analysis of temperature effect on control rod worth in TRR // Nuclear Engineering and Technology. – 2018. – Vol. 50. – Issue 8. – P. 1266–1276. https://doi.org/10.1016/j.net.2018.07.020

3. M Yang, Axial power distribution control in fast nuclear reactor based on proportional spatial-derivative method // Annals of Nuclear Energy. – 2021. – Vol. 150. P. 107800. ISSN 0306-4549, https://doi.org/10.1016/j.anucene.2020.107800

4. O. Safarzadeh, F. Saadatian-Derakhshandeh, A.S. Shirani, Calculation of reactivity coefficients with burn-up changes for VVER-1000 reactor // Progress in Nuclear Energy. – 2015. – Vol. 81. – P. 217–227. ISSN 0149-1970, https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2015.02.006

5. Sabitova, R.; Popov, Y.; Irkimbekov, R.; Prozorova, I.; Derbyshev, I.; Nurzhanov, E.; Surayev, A.; Gnyrya, V.; Azimkhanov, A. Results of Experiments under the Physical Start-Up Program of the IVG.1M Reactor // Energies. – 2023. – Vol. 16. – P. 6263. https://doi.org/10.3390/en16176263

6. Svetachev S.N., Popov Yu.A., Sabitova R.R., Bedenko S.V., Prozorova I.V., Medetbekov B.S. Experimental studies of fission product release from model fuel elements at the physical start-up of the IVG.1M research reactor // Applied Radiation and Isotopes. – 2023. – P. 111023. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2023.111023

7. Сабитова Р.Р., Попов Ю.А., Иркимбеков Р.А., Прозорова И.В., Беденко С.В. Расчетные и экспериментальные данные о профиле энерговыделения в ТВС реактора ИВГ.1М после снижения обогащения топлива // Вестник НЯЦ РК. – 2023. – No. 1. – P. 83–87. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-1-83-87

8. Сериккан, Е. Е. Исследования оптимизации системы охлаждение теплоносителя реактора ИВГ.1М / Е. Е. Сериккан, У. П. Козтаева // Молодые лидеры - 2017: Материалы II Международного конкурса выпускных квалификационных и курсовых работ, Казань, 15 мая 2017 года / Научный редактор А.В. Гумеров. – Казань: «Рóкета Союз», 2017. – С. 79–81. – EDN YQNDSP.

9. Wang L, Chen B. and Yao D. Reactivity temperature coefficient evaluation of zirconium hydride fuel element in power reactor // Nucl. Eng. Des. – 2013. – Vol. 257. – P. 61–65.

10. Surian Pinem et al. Reactivity Coefficient Calculation for AP1000 Reactor Using the NODAL3 Code // J. Phys.: Conf. Ser. – 2018. – Vol. 962. – P. 012057. https://doi.org/10.1088/1742-6596/962/1/012057

11. Yasuda, H., Akino, F., Yamane, T., & Kaneko, Y. Measurements of temperature coefficient of reactivity of the VHTRC-1 core by the criticality method (IWGGCR–24) // International Atomic Energy Agency (IAEA). – 1991.

12. Duderstadt, J.J., Hamilton, L.J. Nuclear Reactor Analysis. – Wiley & Sons, New York. – 1976.

13. Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Экспериментальные методы в физике реакторов. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 272 с.

14. Rose Mary Gomes do Prado Souza, Amir Zacarias Mesquita. Measurements of the isothermal, power and temperature reactivity coefficients of the IPR-R1 TRIGA reactor // Progress in Nuclear Energy. – 2011. – Vol. 53. – Issue 8. – P. 1126–113 1. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2011.06.010

15. D.K. Mohapatra, P. Mohanakrishnan. Moderator temperature effect on reactivity in light water moderated experimental reactors // Annals of Nuclear Energy. – 2000. – Vol. 27. – Issue 11. P. 969–983. https://doi.org/10.1016/S0306-4549(99)00104-8