Zkušenosti s provozem palivových vsázek VVER-440
v JE Dukovany
aneb
„Co nemohlo být v původním projektu VVER-440“
Březen 2014
Josef Bajglved.odd.projektování a bezp.hodnocení vsázek EDU
Obsah
1. Úvod
2. Základní pojmy
3. Popis VVER-440
4. Palivový cyklus VVER-440
5. Výpočty a monitorování AZ
6. Může se objevit něco nového po X letech provozu?
7. Místo závěru
2
Úvod – I
„Jadernou energetiku nelze budovat bez velkorysosti.“
Prof.Ing.Čestmír Šimáně, DrSc. – „čaj o páté – CLM“
„Nechoď s dělem na vrabce.“
František Vala (G M.Budějovice - středoškolský profesor matematiky )
3
Úvod – II
1865 – Maxwellovy rovnice
1881 – 1.vodní elektrárna na světě
1882 – 1.veřejná parní elektrárna na světě
1889 – 1.veřejná elektrárna v českých zemích (Praha)
1954 – 1.jaderná elektrárna (Obninsk)
1972 – spuštění A-1
1978 – spuštění 1.bloku V-1 (typ V230)
1984 – spuštění 1.bloku V-2 (typ V213)
1985 – spuštění 1.bloku JE Dukovany (typ V213)
2000 – spuštění 1.bloku JE Temelín
4
Úvod – III
Fyzika je vědní obor, který zkoumá zákonitosti přírodních
jevů.
Aplikovaná fyzika → Fyzika jaderných reaktorů
Fyzika jaderných reaktorů (=reaktorová fyzika) je obor,
který zkoumá zákonitosti přeměny a přenosu energie v
jaderném reaktoru – teoretická, experimentální.
5
Základní pojmy: VVER-440
• lehkou vodou chlazený, lehkou vodou moderovaný energetický
reaktor (водо-водянный энергетический реактор)
=> tlakovodní reaktor (PWR)
6
I.O – primární okruh
II.O – sekundární okruh
terciární (chladicí) okruh
Základní pojmy reaktorové fyziky
Jaderná reakce – reakce částice (n, p, γ) s atomovým
jádrem.
Štěpná řetězová reakce
neřízená (jaderný výbuch)
řízená (jaderný reaktor).
Okamžité a zpožděné neutrony.
Dceřinná jádra (štěpné trosky).
7
Základní pojmy: Jaderná bezpečnost
Jaderná bezpečnost je schopnost jaderného zařízení
a jeho obsluhy zabránit nekontrolovatelnému rozvoji štěpné
řetězové reakce (reaktorová fyzika)
zabránit šíření Ra látek do životního prostředí (bariéry – pokrytí paliva, hermetické prostory)
a omezovat následky nehod.
(zákon č.18/1997 Sb.)
8
Jaderná bezpečnost a aktivní zóna
9
VVER-440 heterogenní (palivo je odděleno od chladiva) vodo-vodní energetický reaktor (lehká voda je současně
moderátor i chladivo)
==> Požadavky na vlastnosti paliva a chladiva.
Jaderná bezpečnost a palivo
10
Požadavky na konstrukci palivové kazety:
neutronově-fyzikální („optimální“ vodo-uranový poměr, nízká neštěpná absorpce neutronů v jednotlivých materiálech kazety => Zr)
termomechanické (tepelná stálost paliva => UO2 ve formě keramiky)
termohydraulické (zaručený odvod tepla z paliva do chladiva – keramika-plyn-pokrytí-chladivo)
mechanické (tuhost konstrukce, odolnost materiálů proti radiačnímu poškození, dlouhodobá stálost)
Jaderná bezpečnost a chladivo
11
Požadavky na chladivo:
neutronově-fyzikální (nízká absorpce neutronů v chladivu => čistá voda bez příměsí)
řídící (H3BO3 – záchyt neutronů na B-10)
chemické (vhodná hodnota pH resp.redox-potenciálu => nutnost neutralizace – VVER – KOH (PWR – LiOH))
příměsi a korozní produkty (co nejnižší obsah => používání čistých chemikálií, čištění chladiva a I.O)
VVER-440 – reaktor
12
Studené chladivo
Horké chladivo
Pohony HRK
Blok ochranných trub
Aktivní zóna
Dno šachty reaktoru
VVER-440 – aktivní zóna
• 312 pracovních kazet (PK)
• 210 měření teploty na výstupu z kazet (TČ)
• 36 měření neutronového toku (SPND/DPZ)
• 37 pohybujících se regulačních kazet (HRK) – 6 skupin
• palivová a absorpční část spojená vloženou tyčí s pohonem HRK
• Palivové proutky – trojúhelníková mříž
• Kazeta – šestiúhelník
→ lze využít 60°symetrie při výpočtech a kontrole palivových vsázek
13
VVER-440 – aktivní zóna – měření teplot
14
1
2
3
4
5
6
Kazeta 34/1
10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
18 17 16 15 14 13 12 11 02 02 11 20 28 35 42 48 53 57 5919
27 26 25 24 23 22 21 20 03 11 03 12 21 29 36 43 49 54 58
34 33 32 31 30 29 28 04 12 20 04 13 22 30 37 44 50 55
41 40 39 38 37 36 35 05 13 21 28 05 14 23 31 38 45 51 56
47 46 45 44 43 42 06 14 22 29 35 06 15 24 32 39 46 52
52 51 50 49 48 07 15 23 30 36 42 07 16 25 33 40 47
56 55 54 53 08 16 24 31 37 43 48 08 17 26 34 41
58 57 09 17 25 32 38 44 49 53 09 18 27
59 10 18 26 33 39 45 50 54 57 10 19
19 27 34 40 46 51 55 58 59
41 47 52 56
59 57 53 48 42 35 28 20 11 02 02 11 12 13 14 15 16 17 18 19
58 54 49 43 36 29 21 12 03 11 03 20 21 22 23 24 25 26 27
55 50 44 37 30 22 13 04 20 12 04 28 29 30 31 32 33 34
56 51 45 38 31 23 14 05 28 21 13 05 35 36 37 38 39 40 41
52 46 39 32 24 15 06 35 29 22 14 06 42 43 44 45 46 47
47 40 33 25 16 07 42 36 30 23 15 07 48 49 50 51 52
41 34 26 17 08 48 43 37 31 24 16 08 53 54 55 56
27 18 09 53 49 44 38 32 25 17 09 57 58
19 10 57 54 50 45 39 33 26 18 10 59
59 58 55 51 46 40 34 27 19
56 52 47 41
1.
1. SMYČKA
2. SM
YČ
KA
3. SMYČKA4. S
MYČKA
5. S
MY
ČK
A
6. SMYČKA
3. 4. 1.
4. 6. 2. 6. 3.
3. 2. 5. 5. 2. 4.
4. 2. 5. 5. 2. 3.
1. 6. 5. 6. 5. 6. 1.
3. 6. 2. 6. 4.
1. 4. 3. 1.
SK
SKSK
SK
SK SK
TK 06
TK 07
TK
09T
K 10
TK 12
TK 13TK 15
TK 16
TK
18
TK
01
TK 03TK 04
Sk. symetrie 34
Sektor
34/1TČ
34/2TČ
34/3-
34/5-
34/4TČ
34/6TČ
VVER-440 – aktivní zóna – měření n-toku (DPZ)
15
10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
18 17 16 15 14 13 12 11 02 02 11 20 28 35 42 48 53 57 5919
27 26 25 24 23 22 21 20 03 11 03 12 21 29 36 43 49 54 58
34 33 32 31 30 29 28 04 12 20 04 13 22 30 37 44 50 55
41 40 39 38 37 36 35 05 13 21 28 05 14 23 31 38 45 51 56
47 46 45 44 43 42 06 14 22 29 35 06 15 24 32 39 46 52
52 51 50 49 48 07 15 23 30 36 42 07 16 25 33 40 47
56 55 54 53 08 16 24 31 37 43 48 08 17 26 34 41
58 57 09 17 25 32 38 44 49 53 09 18 27
59 10 18 26 33 39 45 50 54 57 10 19
19 27 34 40 46 51 55 58 59
41 47 52 56
59 57 53 48 42 35 28 20 11 02 02 11 12 13 14 15 16 17 18 19
58 54 49 43 36 29 21 12 03 11 03 20 21 22 23 24 25 26 27
55 50 44 37 30 22 13 04 20 12 04 28 29 30 31 32 33 34
56 51 45 38 31 23 14 05 28 21 13 05 35 36 37 38 39 40 41
52 46 39 32 24 15 06 35 29 22 14 06 42 43 44 45 46 47
47 40 33 25 16 07 42 36 30 23 15 07 48 49 50 51 52
41 34 26 17 08 48 43 37 31 24 16 08 53 54 55 56
27 18 09 53 49 44 38 32 25 17 09 57 58
19 10 57 54 50 45 39 33 26 18 10 59
59 58 55 51 46 40 34 27 19
56 52 47 41
IV
III
II
I
24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
13
14
15
16
17
18
19
20
21
2223
12
1.
1. SMYČKA
2. SM
YČ
KA
3. SMYČKA4. S
MYČKA
5. S
MY
ČK
A
6. SMYČKA
3. 4. 1.
4. 6. 2. 6. 3.
3. 2. 5. 5. 2. 4.
4. 2. 5. 5. 2. 3.
1. 6. 5. 6. 5. 6. 1.
3. 6. 2. 6. 4.
1. 4. 3. 1.
36 kanálů - 7 detektorů/kanál- 1 fónový vodič
VVER-440 – EX-CORE měření – ionizační komory
16
04
05
07
08
1213
16
17
20
21
23
24
18
19
10
11
03
22
06
10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
18 17 16 15 14 13 12 11 02 02 11 20 28 35 42 48 53 57 5919
27 26 25 24 23 22 21 20 03 11 03 12 21 29 36 43 49 54 58
34 33 32 31 30 29 28 04 12 20 04 13 22 30 37 44 50 55
41 40 39 38 37 36 35 05 13 21 28 05 14 23 31 38 45 51 56
47 46 45 44 43 42 06 14 22 29 35 06 15 24 32 39 46 52
52 51 50 49 48 07 15 23 30 36 42 07 16 25 33 40 47
56 55 54 53 08 16 24 31 37 43 48 08 17 26 34 41
58 57 09 17 25 32 38 44 49 53 09 18 27
59 10 18 26 33 39 45 50 54 57 10 19
19 27 34 40 46 51 55 58 59
41 47 52 56
59 57 53 48 42 35 28 20 11 02 02 11 12 13 14 15 16 17 18 19
58 54 49 43 36 29 21 12 03 11 03 20 21 22 23 24 25 26 27
55 50 44 37 30 22 13 04 20 12 04 28 29 30 31 32 33 34
56 51 45 38 31 23 14 05 28 21 13 05 35 36 37 38 39 40 41
52 46 39 32 24 15 06 35 29 22 14 06 42 43 44 45 46 47
47 40 33 25 16 07 42 36 30 23 15 07 48 49 50 51 52
41 34 26 17 08 48 43 37 31 24 16 08 53 54 55 56
27 18 09 53 49 44 38 32 25 17 09 57 58
19 10 57 54 50 45 39 33 26 18 10 59
59 58 55 51 46 40 34 27 19
56 52 47 41
6. 6.5.5.1. 6.
5. 3.2.5.4. 2.
5. 4.2.5.3. 2.
1.
2. 6.6.3. 4.
3. 4.1. 1.
4. 3.1. 1.
IV BS
III
II
2. 6.6.4. 3.
I
24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
0102
09
14
15
05, 07, 13, 15, 21, 23 - komory MP pro účely diagnostiky
Zbývající kanály
HL
LL
LoP A LoP B
02 11
01 14
DIV ILoP A LoP B
10 19
09 22
DIV IILoP A LoP B
18 03
17 06
DIV III
04, 08, 12, 16, 20, 24 - kanály bez instrumentace
Palivový cyklus - přehled
17
1.6, 2.4, 3.6%
Začátek provozu
4-letá kazeta
Gd-2M
1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
3.82% Gd-1
Gd-2
5-letá kazeta
minulost budoucnost
Gd-2+
Gd-2M+
Typy palivových kazet I
18
profilovaná (3.82 %)(1998)neprofilovaná (1.6, 2.4, 3.6 %)(1985)
4.0 %U235 (84)
3.6 %U235 (24)
centrální trubka
3.3 %U235 (18)
1.6/2.4/3.6 %U235 (126)
centrální trubka
Typy palivových kazet II
19
Gd-2 (4.25 %)(2005)
4.4 %U235 (84)
4.0 %U235 (30)
4.0 %U235 + 3.35 %Gd2O3 (6)
centrální trubka
3.6 %U235 (6)
4.6 %U235 (84)
4.0 %U235 (30)
4.0 %U235 + 3.35 %Gd2O3 (6)
centrální trubka
3.6 %U235 (6)
Gd-2M (4.38 %)(2009) – pro 105% Nnom
VVER-440 – palivo I
20
Palivové kazety
• pracovní (stabilní)
• regulační (pohyblivé)
Kazeta se skládá
• ze 126 palivových proutků Φ 9,1mm – trubka ze Zr
• v nich jsou tabletky UO2 Φ 7,6mm
s centrálním otvorem Φ 1,2mm
• obálky a distančních mřížek – Zr
• hlavice a patice – nerezová ocel
VVER-440 – palivo – změny I (historie)
21
Cílem změn je zlepšit fyzikální vlastnosti aktivní zóny
- snížit parazitní absorpci neutronů a zlepšit tzv.vodo-uranový poměr:
• materiál distančních mřížek – ocel → Zr
• tloušťka obálky kazety – 2,0mm → 1,5mm
• výška palivového sloupce – 242cm → 248cm (+ 6kgU/kazeta)
• rozteč proutků – 12,2mm → 12,3mm
VVER-440 – palivo – změny II (2014)
22
současná hodnota budoucí hodnota
tloušťka trubičky, mm 0.65 0.57
průměr tabletky, mm 7.60 7.80
centrální otvor, mm 1.2 0
průměrná velikost zrna, μm 10 min. 25
Palivový cyklus ČEZ, a.s.
23
Přední část PC(Centrála)
Střední část PC(OREF)
Zadní část PC(Centrála)
• zajištění kontraktu na palivo• licencování paliva• nákup paliva• doprava paliva na JE
• plánování a bezpečnostní hodnocení pal.vsázek • evidence JM• manipulace s palivem• provozování palivových vsázek
• nakládání s použitým jaderným palivem (po vyvezení z MSVP)
• trvalé uložení PJP
Palivový cyklus obecně
24
Palivový cyklus
Bezpečnost Hospodárnost
Licencování paliva
Bezpečnostní analýzy
Výpočetní aparát
Monitorovací systém
Sledování provozu
Plánování cyklů
Optimalizace palivových vsázek (OPTIMAL/OPTIMAX, ATHENA)
Palivový cyklus - podpora jaderné bezpečnosti
25
Bezpečnostní analýzy
N-F modely
TH-modely
TM-modely
(poproutkovévýpočty, Monte-Carlo,zpřesňovánímodelů apod.)(subkanálová analýza,
CFD, zpřesňovánímodelů apod.)
(zpřesňovánímodelů apod.)
(best-estimate analýzy,zpřesňování modelůapod.)
Vývoj palivového cyklu v EDU
26
Projektový tříletý cyklus schéma out-in-in průměrně 116 kazet
Čtyřletý cyklus schéma in-in-in-out (L3P – Low Leakage Loading Pattern) zavedení profilovaných kazet s obohacením 3.82% U-235 průměrně 87 kazet
Přechod na pětiletý cyklus od roku 2003 kazety s gadoliniem 4.38% U-235 (2005 4.25% U-235) průměrně 72 kazet
Typy vsázek
27
4.38 %
3.6 %
2.4 %
3.82 %
1.6 % čerstvá
2. rokem
3. rokem
4. rokem
5. rokem
tříletá čtyřletá
pětiletá
Výpočetní nástroje
1. Neutronově-fyzikální výpočty:
- MOBYDICK (1980) (ŠJS: V.Krýsl, M.Lehmann, J.Šůstek a kol.)
- jazyk FORTRAN, počítače – od Tesla 200 po servery s OS HP-UX
- diferenční řešení difúzní rovnice (hrubá a jemná síť)
- nodální řešení difúzní rovnice (ve vývoji – ZČU)
2. Optimalizace palivových vsázek:
- OPTIMAL/OPTIMAX (1994) (ÚJV Řež: M.Lehmann)
- jazyk FORTRAN, počítače – vícejádrové servery s OS HP-UX, pseudoparalelizace
- NF řešič – MOBYDICK; ad hoc optimalizační algoritmy
3. Optimalizace palivových vsázek:
- ATHENA (2004) (ZČU: R.Čada)
- jazyk C, počítače – vícejádrové počítače, pseudoparalelizace
- NF řešič – MOBYDICK; optimalizační algoritmy
28
Relativní fluence neutronů na TNR
34
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 290.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
Číslo vsázky
Rel
ativ
ní fl
uenc
e ne
utro
nů n
a T
NR
Realizované vsázkyNavržené vsázky 1444 MWth
Navržená vsázka 231444 MWth
Relativní měrná fluence neutronů na TNR
35
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 290.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
Číslo vsázky
Rel
ativ
ní m
ěrn
á fl
uen
ce n
eutr
on
ů n
a T
NR
Realizované vsázkyNavržené vsázky 1444 MWth
Navržená vsázka 231444 MWth
Monitorování stavu aktivní zóny
1. Spouštění:
- ANMS (VÚJE Trnava: M.Sedláček, M.Eľko, M.Minarčín a kol.)
- on-line sběr dat, vyhodnocování jednotlivých spouštěcích úloh
2. Monitorovací systém SCORPIO-VVER:
- 1996; ÚJV Řež + ŠJS Plzeň, IFE Halden, Chemcomex Praha, VÚJE Trnava
- moduly: DAM, IDATP, 3DREC, SIM, CHECK, LOG, KRITEX, PES
- on-line sběr a vyhodnocování dat; rekonstrukce rozložení výkonu v AZ
- programy – MOBYDICK, TH-BLOK(C)
3. Databáze provozních stavů :
- XGBASE (1993) (ÚJV Řež: M.Pecka)
- jazyk C, server HP-UX – obsahuje historii celého provozu EDU
- on-line sběr vybraných měřených dat
- grafický komunikační modul
36
Kauza „Nesymetrie teplotních měření“ – zjištění ~1994
37
Vývoj průměrných nesymetrií teplotních měření na 1. - 4. bloku EDU(Tef = 20)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Rok
Prů
měr
ná
nes
ymet
rie
[°C
]
1. blok
2. blok
3. blok
4. blok
Nesymetrie: δ(i) = Tmax(i) – Tmin(i) ≥0
i … sk.symetrie
Kauza „Nesymetrie teplotních měření“
38
KAZ
BOT – dolní deska
DŠR – horní deska
termočlánky
škrticí clony
Nesymetrie zůstávají dlouhodobě na stejných pozicích, nestěhují se s kazetami
=> Priorita analýz: 1. Termočlánky2. Kazety3. Průtok kazetami (VČR)
Kauza „Nesymetrie teplotních měření“
39
1. Prověření kvality tepelného kontaktu termočlánků
Působením HO3
Působením HO3 - povytažení termočlánků
Odstavení HO1 (20%Nnom)
2. Odstavení HCČ (50%Nnom)
3. Měření při změně pHPK
4. Sledování míst výskytu nesymetrií
5. Vizuální kontroly VČR
Kauza „Nesymetrie teplotních měření“
40
Působením HO3
povytažené termočlánky
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1640 1650 1660 1670 1680 1690 1700 1710 1720 1730 1740Relativní čas (s)
10-57 25/1 04-47 25/2 14-29 25/4 20-39 25/5 18-53 25/6
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500
Čas (s)
Kauza „Nesymetrie teplotních měření“
41
Ø 50 H8
Ø 76
M 85
Škrticí clona
Dno šachty reaktoru
Dno koše AZ
Koncovka kazety
Ø 96
Ø 105
Kauza „Nesymetrie teplotních měření“
42
Vliv odstavení a připojení HCČ
0
20
40
60
80
100
120
PPPPPP PPPPPP PPPPPP PPPPPP PPPPPP POPOPO POPPPO PPPPPO PPPPPO
Nr,
Qr
(%)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
Nes
ymet
rie (
°C)
Nesymetrie N Qr
Kauza „Nesymetrie teplotních měření“
43
Pro kalibraci přípravku byla použita maketa clony
Pro kalibraci přípravku byla použita 1. clona
Počet výskytů průměrů clon v intervalu 47 - 52 mm (4. blok / 2006)
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 26
12 12
26
3134
28
2221
30
24
1518 20
6 5
0 0 0 0 0
05
101520253035404550556065707580
47,0 47,5 48,0 48,5 49,0 49,5 50,0 50,5 51,0 51,5 52,0
průměr clony
četn
ost
i
M1
Počet výskytů průměrů clon v intervalu 47 - 52 mm (4. blok / 2009)
0 0 0 0 0 24
13 13
24
32
26 26
19 19 19
13 13
19
27
20
12
4 42 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
05
101520253035404550556065707580
47,0 47,5 48,0 48,5 49,0 49,5 50,0 50,5 51,0 51,5 52,0
průměr clony
četn
ost
i
M1
Počet výskytů průměrů clon v intervalu 47 - 52 mm (4. blok / 2010)
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
10
18
30
38
49
62
50
35
13
6
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
05
101520253035404550556065707580
47,0 47,5 48,0 48,5 49,0 49,5 50,0 50,5 51,0 51,5 52,0
průměr clony
četn
ost
i
M1
Pro kalibraci přípravku byla použita maketa clony
Stav po „čištění” kalibrem
Kauza „Podkritičnost“ - popis
Tzv. kritický experiment (= uvedení aktivní zóny do stavu, při němž lze udržovat
požadovaný výkon – jedná se o standardní provozní stav reaktoru) je součástí každého
spouštění po výměně paliva. Spouštěcí aparaturou je kontrolována míra podkritičnosti AZ
odvozená ze signálů ionizačních komor:
44
n(t)
n)(C.
n(t).
n(t)
Λ β t)( 00
i
6
1
tdt
dn
ii
kde
n(t) – signál IK
n0 – hodnota signálu IK na počátku experimentu
ρ0 – počáteční podkritičnost
Ci – hustota mateřských jader i-té skupiny zpožděných neutronů
β, λi – podíl zpožděných neutronů a rozpadová konstanta pro i-tou skupinu mateřských jader
Λ – střední doba života neutronů
(1)
Kauza „Podkritičnost“ - teorie
45
Závislost převrácených četností na hmotnosti
U-235 v aktivní zóně
Zdroj neutronů (ZN) – je umístěn ve středu AZ
1,2 – IK je umístěna příliš blízko k ZN
3 – IK je umístěna ve „správném“ místě
4 až 8 – IK je příliš daleko od ZN
8 – IK je umístěna v reflektoru
Kauza „Podkritičnost“ - vysvětlení
47
Protože se křivky z našich experimentů začaly chovat nelineárně, bylo možno učinit na
základě teorie závěr, že IK je příliš blízko ke zdroji neutronů. Jestliže však uvážíme, že
pozice IK jsou dány projektem reaktoru a chování podkritičnosti u mnoha předchozích
vsázek bylo takřka ideální, lze dovodit, že se muselo stát něco se zdrojem neutronů.
ZN se musel přesunout k okraji AZ !
Poslední palivové vsázky byly typu L3P, což znamená, že palivo na okraji AZ má vyšší
vyhoření (tedy také vyšší obsah transuranů) než předchozí palivové vsázky.
Signál IK tedy obsahuje neutrony ze štěpné řetězové reakce,
kterou sledujeme, a neutrony ze spontánního štěpení
transuranů (tzv.nezávislý vnější zdroj neutronů).
Je třeba najít korekci.
Kauza „Podkritičnost“
Lze zavést korekci ve tvaru poměru
)0(
)0(;
)0(
)0(mAZ
mIKm
cAZ
cIKc
a rozdílu (=korekce signálu IK)
00N IKmAZ
mIK NN
Za předpokladu, že
1
1*)0(N IKmIKN
po dosazení dostaneme korekci,
mc
1
1*)0(tn* mIK
mIK NtN
kterou odečteme od měřené hodnoty signálu IK
a n*(t) dosadíme do rovnice (1)
Poděkování
V této prezentaci využil výsledky mnoha pracovníků odboru reaktorové fyziky EDU, jimž
patří můj velký dík.
Vřelé díky patří mnoha dalším kolegům z ČEZ i z různých českých, slovenských a
mezinárodních institucí, s nimiž jsem měl tu čest spolupracovat při řešení různých úkolů.
51
Místo závěru
52
1. Palivový cyklus (PC) VVER-440 (tedy i EDU) není
ukončen.
2. Přibližujeme se k hranici současných možností.
Další vývoj PC musí být řízen s využitím
nejnovějších poznatků z reaktorové fyziky,
termohydrauliky AZ i termomechaniky paliva.
3. Vývoji v oblasti PC musí odpovídat i vývoj v dalších
oblastech provozu JE.