Przekrój czynny σ- określa prawdopodobieństwo zajścia reakcji określonego rodzaju ,

Neutron termiczny – spowolniony neutron, o niskiej wartości energii do rozszczepania izotopów

Izotop paliwo rodny –z niego poprzez bombardowanie neutronami powstaje izotop rozszczepialny

Reakcja łańcuchowa – proces rozpadu jądra przebiegający samorzutnie , zachodzący gdy wyemitowane neutrony rozszczepieniowe wywołują dalsze rozszczepienia (drzewko)

III warunki :

I warunek samo podtrzymywania reakcji – aby w reakcji rozszczepienia był wytwarzany co najmniej 1 neutron zdolny wywołać następne rozszczepienie

II warunek lawinowego rozwijania się reakcji – gdy w każdej reakcji rozszczepienia będzie powstawać średnio więcej niż 1 neutron zdolny wywołać następne rozszczepienia

III warunek wygaśnięcia reakcji – gdy w każdej reakcji rozszczepienia będzie powstawać średnio mniej niż 1 neutron zdolny wywołać następne rozszczepienie

Masa krytyczna materiału rozszczepialnego to minimalna masa w której reakcja rozszczepienia przebiega w sposób łańcuchowy czyli każde jedno rozszczepienie jądra atomowego inicjuje dokładnie jedno następne rozszczepinie

Zapas reaktywności – w reaktorze masa paliwa musi być większa niż masa krytyczna, nadmiar paliwa w rdzeniu umożliwia wprowadzenie w stan nadkrytyczny , zapewnia długotrwałą pracę

Moderator – materiał stosowany w reaktorach jądrowych (zawarty w rdzeniu reaktroa) do spowalniania neutronów rozszczepieniowych (prędkich) Są to lekkie jądra, na których neutrony rozpraszają się sprężyście i zgodnie z zasadą zachowania pędu tracą część swojej energii kinetycznej, aż staną się neutronami termicznymi.

Skład rudy uranu – U235 – 0,7 % , U238 – 99,3%

Stosowane moderatory : woda , deuter , grafit , beryl

Reflektor – warstwa materiału okalająca rdzeń reaktora o właściwościach odbijania uciekających neutronów z powrotem do materiału rozszczepialnego ( rdzenia)

Właściwości reflektora : duży przekrój czynny na rozpraszanie sprężyste , mały przekrój czynny na pochłanianie (absorpcję)

Stosowane reflektory: lekka i ciężka woda , grafit , beryl

Warunkiem zajścia reakcji łańcuchowej jest utrzymanie odpowiedniego bilansu neutronów

Przyczyny strat neutronów: ucieczka na zewnątrz reaktora , sorpcja przez moderator, chłodziwo, elementy konstrukcyjne, produkty rozpadu ,reakcje absorpcji rezonansowej nie prowadzącej do rozszczepienia

U238 –pochłania neutrony

Stany reaktora : krytyczny , podkrytyczny , nadkrytyczny

Reaktywność reaktora ρ – pojęcie używane w praktyce w zagadnieniach sterowania reaktorem

ρ=1-1/kef

gdy ρ=0 reaktor pozostaje na stałym poziomie mocy

gdy ρ>0 moc reaktora wzrasta

ρ<0 moc reaktora maleje

Przyczyny zmniejszania reaktywności – zużycie paliwa, zatrucie reaktora, uszkodzenia radiacyjne materiały paliwo rodnego , reakcje wychwytu radiacyjnego , powstawanie w produktach rozszczepienia izotopów silnie pochłaniających neutrony (duży ich przekrój czynny na absorpcję)

Moc reaktora – ilość rozszczepień w czasie

PLAN

P-produkcja neutronów

L-ucieczka neutronów z rdzenia

A-pochłanianie neutronów

N-nadmiar neutronów

Temperaturowy współczynnik reaktywności – określa wpływ temperatury na reaktywność reaktora i jest zdefiniowany jako zmiana wartości reaktywności przy zmianie temperatury o 1stopień

αT=d ρ/dT

αT<0 wzrostowi temperatury towarzyszy spadek reaktywności (reaktor jest stabilny)

αT>0 wzrostowi temperatury towarzyszy wzrost reaktywności ( niestabilny nieograniczony wzrost mocy )

PWR-ciśnieniowy reaktor wodny , w którym ciepło odprowadza się do wytwornicy pary na wodę lekką która jest w nim chłodziwem, moderatorem i reflektorem , jest to reaktor zbiornikowy

CVC- główny układ pomocniczy dla obiegu chłodzenia reaktora

Funkcje CVC – oczyszczanie wody

Układ awaryjnego chłodzenia rdzenia ECCS – ochrona reaktora przed uszkodzeniem

Zadania – uzupełnianie wody , doporowadzenie do obiegu reaktora kwasu borowego – silnie pochłaniającego neutrony

LOCA – loos od coolant accident

HPTS – układ wtrysku wysokociśnieniowego-pompy układu oczyszczenia i kompensacji

Pasywne systemy ochronne – wykorzystuje działanie zjawisk naturalnych

Aktywne – wymagają zasilania

Kontrola mocy w bloku – turbina prowadzi reaktor lub reaktor prowadzi turbinę

Obniżenie mocy reaktora – wprowadzenie kwasu borowego lub wpuszczenie prętów kontrolnych

Wyłącznie reaktora = wyłącznie turbiny

Układ awaryjnego chłodzenie rdzenia = doprowadzenie chłodziwa do reaktora , do chłodziwa dodanie kwasu borowego , wtryski – wysoko,nisko,średnio ciśnieniowe , akumulatory

Układ ochrony obudowy bezpieczeństwa reaktora – wentylatorowy układ chłodzenia, układ natryskowy

Ochrona w głąb – mnogość systemów bezpieczeństwa , różnorodność oraz mnogość barier

3 bariery – koszulka paliwowa , szczelność obiegu pierwotnego , ściany budynku

WWER – ruski reaktor

-lekka woda –chłodziwo ,moderator , reflektor

Rodzaje 440 i 1000

Położenie wytwornicy pary jest poziome a nie pionowe jak w PWR, kasety paliwowe są kształtu sześciokątnego, pręty – węglik boru

WWER 440 – kasety są wysuwane do dolnej części w której nie zachodzi reakcja bo jest za mała paliwa

WWER 440-ma 6 pętli , WWER 1000 ma 4 pętle

Wymiana ciepła pomiędzy obiegiem pierwotnym a wtórnym opisuje wzór Q=kA(Tr-Tss)

Najczęstsze rozszczelnienia mają miejsc w wężownicy

Mała awaria LOCA:

1. Dochodzi do utraty chłodziwa podstawowego i spadek ciśnienia, wody, zostają uruchomienie systemy bezpieczeństwa.

2. Reakcja stabilizatora – załączenie grzałek

3. Włączenie systemu CVC w celu uzupełnienia wody

4. Przedostanie się wody aktywnej z obiegu 1 do obiegu 2

5. Ciśnienie w 1 obiegu jest dwukrotnie większe

6. Spada ciśnienie i strumień wody

7. Powolne wpuszczanie prętów w celu wyłączenia reaktora po przekroczeniu 135 atmosfer

8. Zamknięcie zaworu na turbinę włączenie na reaktor

9. Reakcja awaryjnego układu chłodzenia – załączenie pomp wtrysku wysokociśnieniowego

10. Wyrównanie ubytku wody przez układ CVC

11. Redukcja różnicy ciśnienia

12. Zamknięcie zaworu na kondensator i turbinę

13. Para zbiera się w wytwornicy i stara się wyrównać ciśnienie w obiegach do maksymalnie bezpiecznego

14. Wyrównanie ciśnienia i zrzucenie pary do kondesatora

15. Zaślepienie wężownicy w celu naprawy do 5% powyżej trzeba wymienić całą wytwornicę pary

16. Ciśnienie i temperatura w budynku reaktora nie zmienia się.

Duża awaria LOCA:

1. Wzrost ciśnienia i temperatury w budynku reaktora co informuje nas o dużym rozszczelnieniu.

2. Wzrost parametrów VOIDS – udział pary w obiegu pierwotnym reaktora

3. Reaktor zachowuje się jak przy wyłączeniu

4. Zaczynamy odbierać ciepło przez parowanie

5. Włączenie Reactor Bulding Spray

6. Włączenie akumulatorów przy 30 atmosferach

7. Lekkie uzupełnienie wody w reaktorze

8. Spada ciśnienie dochodzi do stabilizacji temperatury

9. Przy 13 atmosferach włączenie natrysku ciśnieniowego i uzupełnienie wody.

CANDU – deuter i URAN niewzbogacony

- Reaktor termiczny – niska wartość energii neutronów

- jest II generacji – czyli te które dziś pracują III –to reaktory przyszłości obecnie budowane

- paliwem jest uran naturalny –niewzbogacony

-konstrukcja kanałowa

- woda ciężka jest moderatorem i chłodziwem ,

- ma możliwość wymiany paliwa w trakcie pracy ,

-dodatni współczynnik reaktywności !

- brak możliwości samoregulacji

-podobny konstrukcyjnie do PWR,

-moderator jest odseparowany od wody zasilającej

CALADNRIA – zbiornik niskociśnieniowy , w kanałach znajdują się kasety paliwowe , ma 2 pętle – 2 wytwornice pary na każdą

ACR- 3 generacja – mniejsze wymiary , reedukacja ciężkiej wody , lekka jest chłodziwem , ujemny współczynnik reaktywności

RBMK – również kanałowy , lekko wodny , moderator i reflektor to grafit