4.3. Нейтронно-физическое обоснование проекта активной зоны
4.3. Нейтронно-физическое обоснование
проекта активной зоны 
4.3.1. Проектные основы.
Следует представлять проектные нейтронно-физические характеристики активной зоны, загружаемой в реактор(ы), и системы воздействия на реактивность, ограничения по нейтронно-физическим характеристикам и воздействию на реактивность, таким как:
- проектная длительность кампании ЯТ и выгорание ЯТ;
- максимальный запас реактивности;
- отрицательные обратные связи для реактивности и коэффициенты реактивности;
- скорости перемещения органов компенсации реактивности;
- предельная скорость управляемого ввода реактивности;
- запасы подкритичности после экстренного останова реактора в процессе кампании.
4.3.2. Описание нейтронно-физических характеристик.
4.3.2.1. Особенности нейтронно-физических характеристик должны перечисляться, описываться или иллюстрироваться для характерных моментов кампании.
Они должны охватывать такие аспекты, как:
- профилирование ЯТ по ТВС и активной зоне;
- распределение выгорающего поглотителя.
4.3.2.2. Распределение энерговыделения.
Необходимо представлять количественную информацию о расчетных распределениях энерговыделения для нормальной эксплуатации, включая распределения внутри типичных ТВС, аксиальные распределения, общие радиальные распределения по ТВС в активной зоне, а также распределения энерговыделения по объему активной зоны.
Для уверенности в том, что типичные распределения, ожидаемые при НУЭ, описаны полностью и учтено воздействие на эти распределения всех возможных параметров, следует освещать достаточно детально как типичные (нормальные), так и предельные (максимальные) распределения энерговыделения, относящиеся к типичным и предельным реализациям параметров, мощность, расход, неравномерность распределения расхода, положение стержней, момент кампании (выгорание топлива и возможные распределения выгорания), выгорающий поглотитель, накопление отравителей.
Следует приводить характерные значения ошибок или неопределенностей, которые могут быть связаны с расчетными распределениями энерговыделения.
Необходимо представлять проектные коэффициенты неравномерности энерговыделения (по форме и численным значениям), возникающие в предельных реализациях стационарных состояний, а также для начальных условий и переходных режимов.
4.3.2.3. Коэффициенты реактивности.
Следует представлять полную количественную информацию о расчетных коэффициентах реактивности.
Информация должна представляться преимущественно в графической форме и охватывать всю область изменения параметров (плотность, температура, давление, пустотность, мощность) от начала пуска из холодного состояния до предельных величин, используемых в анализах безопасности.
Необходимо представлять достаточную информацию для иллюстрации нормальных и предельных величин параметров, относящихся к эксплуатационным и аварийным состояниям, моменту кампании, положению стержней выгорающего поглотителя, распределению энерговыделения, плотности замедлителя и т.п. Следует указывать потенциальные неопределенности результатов вычислений и представлять экспериментальные результаты, которые подтверждают расчеты и принятые значения неопределенностей. Необходимо описывать испытания и проверки, предусмотренные на данном реакторе. В случае, если пределы по коэффициентам имеют особо важное значение (например, при положительных коэффициентах реактивности по температуре замедлителя), реакторные испытания по проверке этих пределов следует наиболее детализировать.
4.3.2.4. Требования к регулированию реактивности.
Следует представлять таблицы и результаты, относящиеся к балансам реактивности активной зоны для начала и конца кампании и при необходимости для промежуточных моментов кампании. Необходимо включать описание факторов, воздействующих на реактивность и зависящих от различных эксплуатационных состояний, таких как:
- предназначение КГ, групп АЗ, их ожидаемая и минимально допустимая эффективность;
- эффективность выгорающего поглотителя;
- допустимость "застревания" подвижных органов компенсации реактивности;
- температурные возмущения в замедлителе и топливе, а также возможные пустотные возмущения;
- выгорание (шлаки);
- отравление ксеноном и самарием;
- допустимые высоты погружения органов компенсации реактивности в активную зону и их допустимое рассогласование.
Следует представлять и оценивать минимально необходимый и прогнозируемый запас подкритичности быстро остановленного реактора для различных моментов кампании с учетом неопределенностей определения этого запаса и экспериментальных проверок на действующих реакторах.
Необходимо подробно описывать методы и ограничения для регулирования при нормальной эксплуатации с освещением таких аспектов, как:
- движение КГ и групп АЗ, воздействующих на распределение энерговыделения;
- возможные изменения расхода или температуры теплоносителя.
Следует включать описание:
- пуска из холодного, горячего и максимально отравленного состояний;
- режима отслеживания нагрузки и компенсацию нестационарного отравления ксеноном;
- воздействия на объемные распределения энерговыделения и на распределения выгорания.
4.3.2.5. Размещение и эффективность КГ.
Необходимо представлять полную информацию о размещении КГ. Следует включать подробные сведения о разделении их на группы, порядок и степень извлечения их из активной зоны, обоснованных ограничениях, накладываемых на их положение в зависимости от уровня мощности, момента кампании или от других параметров.
4.3.2.6. Подкритичность реактора при перегрузке ЯТ.
Необходимо устанавливать максимальную величину К для реактора при
эфф
перегрузке, обосновывать условия обеспечения непревышения этой величины.
4.3.2.7. Стабильность.
Необходимо показывать наличие или отсутствие стабильности работы реактора. При констатации стабильности представлять подтверждающие данные по аналогичным реакторам.
Указывать критерии, с помощью которых определяется, будет ли работа реактора стабильна.
Если прогнозируется нестабильность или ограниченная стабильность, приводить меры по обнаружению и подавлению превышения пределов безопасности.
4.3.2.8. Облучение корпуса нейтронами.
Следует представлять распределения потока нейтронов и флюенса в активной зоне, на ее границах и на стенках корпуса реактора в установленные проектом сроки эксплуатации реактора.
4.3.3. Аналитические методы.
Представлять описание аналитических методов, использованных в нейтронно-физическом расчете, включив методы определения критичности, коэффициентов реактивности и эффектов выгорания. Используемые компьютерные коды (программы) должны детально описываться с указанием названия и типа кода, его валидации, основанной на критических экспериментах или подтверждающих прогнозах для действующих реакторов. Описание кодов должно включать описание методов получения таких параметров, как нейтронные сечения. Следует приводить оценку точности аналитических методов.
4.3.4. Изменения.
Любые изменения проекта по каждой активной зоне, загружаемой в реакторы ЯЭУ в течение срока его службы, расчетных методик, данных или информации, относящейся к параметрам, важным для нейтронно-физических расчетов, должны перечисляться вместе с воздействующими параметрами. Особенности и влияние изменений должны учитываться в соответствующих разделах ООБ.
