лаборант-исследователь
research assistant
кандидат технических наук, ученый секретарь
Cand. Sci. (Engin.), Scientific Secretary
кандидат технических наук, руководитель отделения
Cand. Sci. (Engin.), Head of the Department
заместитель руководителя комплекса
Deputy Head of the complex
кандидат технических наук, ведущий эксперт
Cand. Sci. (Engin.), Leading expert
Реактор МТИР-СКД является исследовательским реактором с легководным теплоносителем, имеющим в номинальном режиме работы быстрый спектр нейтронов. Совокупность данных особенностей не имеет ни один из действующих или проектируемых реакторов, поэтому выбору конструкции органов регулирования и их расположению должно уделяться особое внимание. В статье рассматривается различные конструкции органов регулирования, характерные для разрабатываемого в настоящее время энергетического реактора ВВЭР-СКД, а также действующих исследовательских реакторов с жидкометаллическим теплоносителем, имеющих быстрый спектр нейтронов с учетом особенностей МТИР-СКД: семипэльная конструкция сборки СУЗ, а также пэл кольцевого типа. Для каждой из рассматриваемых конструкций проведены расчеты эффективности и определено, что наибольшей удельной эффективностью обладает конструкция органа регулирования с кольцевым типом пэл. Данная конструкция выбрана основной для реактора МТИР-СКД. Предложены критерии и проведена оптимизация размещения органов регулирования в активной зоне реактора с целью снижения неопределенности получения нейтронно-физических характеристик в центральном автономном петлевом канале и повышению плотности потока в нем. При оптимизации размещения регулирующих органов в исследовательском реакторе учитывалось их влияние на основные нейтронные-физические характеристики, а особенно на их распределение во время работы в номинальных условиях. Аварийная защита и компенсирующие стержни, которые компенсируют температурные и плотностные эффекты при выходе реактора на номинальный уровень мощности извлечены, поэтому их влияние на нейтронно-физические характеристики реактора и петлевого канала во время работы на мощности не существенны, а компенсирующие стержни находятся в активной зоне и выводятся по мере выгорания топлива, поэтому их влияние на пространственное распределение нейтронно-физических характеристик будет существенным. Для снижения этого влияния компенсаторы выгорания и автоматические регуляторы предложено вынести за пределы активной зоны в отражатель. Для различных состояний реактора произведена оценка эффективности ОР СУЗ. Показано, что в различных состояниях органы регулирования переводят реактор на требуемый уровень подкритичности, в соответствии с НП-009-17.
The MTIR-SCP reactor is a research reactor with a light-water coolant having a fast neutron spectrum in nominal operation. None of the existing or projected reactors has a set of these features, therefore, special attention should be paid to the choice of the design of control rods and their location. The article considers various designs of control rods characteristic of the VVER-SCP power reactor currently under development, as well as existing research reactors with a liquid metal coolant having a fast neutron spectrum, taking into account the features of the MTIR-SCP: a seven-element control rod assembly design, as well as a ring-type absorbing element. Efficiency calculations are carried out for each of the structures under consideration and it was determined that the design of a control rod with an annular type of absorbing element has the highest specific efficiency. This design is chosen as the main one for the MTIR- SCP reactor. Criteria are proposed and optimization of the placement of control rods in the reactor core is carried out in order to reduce the uncertainty of obtaining neutron-physical characteristics in the central autonomous loop channel and increase the flow density in it. When optimizing the placement of control rods in the research reactor, their influence on the main neutron-physical characteristics, and especially on their distribution during operation under nominal conditions, is taken into account. Emergency protection and compensating rods that compensate for temperature and density effects when the reactor reaches the nominal power level have been removed, therefore their effect on the neutron-physical characteristics of the reactor and the loop channel during operation at power is not significant, and the compensating rods are located in the core and are removed as the fuel burns out, therefore their effect on the spatial The distribution of neutron-physical characteristics will be significant. To reduce this effect, burnout compensators and automatic regulators are proposed to be moved outside the core into the reflector. For various reactor conditions, the efficiency of the control and protection system was evaluated. It is shown that in various states, the control rods transfer the reactor to the required level of subcriticality, in accordance with NP-009-17.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.