2. Какие факторы и как влияют на величину дифференциальной эффективности борной кислоты в ввэр?

Дифференциальная эффективность борной кислоты при заданной её концентрации С в воде первого контура  есть изменение реактивности реактора при увеличении концентрации борной кислоты на 1 г/дм3 сверх данной концентрации

Величина ДЭ БК обозначается αc и имеет размерность %/г/дм3. По математическому смыслу величина ДЭ БК  производная от интегральной эффективности её при данной концентрации. Знание величины ДЭ БК позволяет находить изменения реактивности реактора вследствие изменений её концентрации.

п роанализировав данное выражение можно определить - от каких эксплуатационных факторов зависит величина дифференциальной эффективности борной кислоты:

В первую очередь, дифференциальная эффективность борной кислоты зависит от уровня мощности, на котором работает реактор. Величину, прямо пропорциональную нейтронной мощности реактора, нетрудно увидеть в знаменателе выражения. Мощность реактора Np=c·σ5f·N5·Фm·Мm, на первый взгляд величина ДЭ БК обратно пропорциональна величине уровня мощности реактора. Но это не совсем так, поскольку сам процесс подъёма уровня мощности реактора сопряжён со снижением концентрации борной кислоты (каждый процент подъёма мощности для преодоления отрицательного мощностного эффекта реактивности реактора требует для его компенсации равного высвобождения запаса реактивности, что и достигается путём снижения концентрации борной кислоты в воде первого контура). За счёт снижения концентрации борной кислоты величина αс, наоборот, увеличивается. И это тоже понятно: если в воде реактора, скажем, концентрация С=1г/дм3, то увеличение концентрации борной кислоты на 1г/дм3 приведёт к двукратному увеличению поглощающей способности теплоносителя, в то время как, если концентрация бора в воде С=10г/дм3, то увеличение концентрации на 1г/дм3 приведёт к повышению общей поглощающей способности теплоносителя всего на 10 %.

Кроме того, рост мощности реактора обязательно сопряжён с ростом температуры топливной композиции, а рост температуры топлива в ТВЭЛах всегда приводит к увеличению коэффициента использования тепловых нейтронов (за счёт ослабления внутреннего блок-эффекта). За счёт этого абсолютная величина дифференциальной эффективности борной кислоты возрастает.

В итоге всех этих температурно-мощностных влияний оказывается, что, во-первых, величина дифференциальной эффективности борной кислоты с ростом мощности реактора хотя и уменьшается, но не обратно пропорционально мощности, а значительно слабее. Во-вторых, величина дифференциальной эффективности борной кислоты на одном и том же уровне мощности реактора заметно увеличивается в процессе кампании активной зоны.

Это объясняется тем, что для поддержания одинакового уровня мощности с выгоранием основного топлива в процессе кампании мы должны вынужденно увеличивать среднюю величину плотности потока тепловых нейтронов в топливе. Но увеличивать плотность потока тепловых нейтронов в топливе невозможно без практически пропорционального увеличения плотности потока тепловых нейтронов в замедлителе-теплоносителе. Поэтому с увеличением в процессе кампании величины Фmн, пропорционально ей растёт и величина ДЭ БК.

Наконец, величина дифференциальной эффективности борной кислоты заметно зависит от средней температуры теплоносителя в реакторе. Это связано с тем, что микросечение поглощения бора практически подчиняется закономерности ’1/ν’, а микросечение поглощения урана-235 существенно отклоняется от этой закономерности. Поэтому соотношение этих микросечений с ростом средней температуры теплоносителя, приводящим к приблизительно пропорциональному росту температуры нейтронов, влечёт за собой увеличение дифференциальной эффективности борной кислоты.

Билет 11.