Составители:
ТВЭЛы для удобства собираются в тепловыделяющие сборки,
которые устанавливаются в топливных каналах активной зоны.
Для управления работой реактора в активную зону вводятся
регулирующие стержни из карбида бора, обладающего большим
сечением захвата нейтронов. Эти стержни, поглощающие нейтроны,
регулируют скорость цепной ядерной реакции. На АЭС на первом и
втором энергоблоках установлено 179 стержней
, а на третьем и
четвертом – 211 стержней. Из них 21 стержень выполняет функцию
быстродействующей защиты для надежного “заглушения” реактора в
аварийной ситуации.
7.3. Активная зона реактора и ее характеристики
В ТВЭЛах происходит генерация основной доли тепловой энергии и
передача ее теплоносителю. Более 90% всей энергии,
высвобождающейся пр делении тяжелых ядер, выделяется внутри
ТВЭЛов и отводится обтекающим ТВЭЛы теплоносителем.
ТВЭЛы работают в очень тяжелых тепловых режимах: максимальная
плотность теплового потока от ТВЭЛа к теплоносителю достигает
(1÷2)⋅10
6
Вт/м
2
, тогда как в современных паровых котлах она равна
(2÷3)⋅10
5
Вт/м
2
. Кроме того, в небольшом объеме ядерного топлива
выделяется большое количество теплоты: удельное тепловыделение в
активной зоне достигает(10
8
÷10
9
)⋅10
6
Вт/м
3
, в то время, как в
современных паровых котлах эта величина не превышает 10
7
Вт/м
3
.
Условия работы ТВЭЛов осложняются высокой рабочей
температурой, достигающей 300÷600°С на поверхности оболочки
ТВЭЛа, возможностью тепловых ударов и др.
К ТВЭЛам предъявляются высокие технические требования:
простота конструкции, механическая устойчивость и прочность в
потоке теплоносителя, отсутствие взаимодействия ядерного топлива и
продуктов деления с оболочками ТВЭЛов, теплоносителем и
замедлителем при рабочих
температурах. Конструкция ТВЭЛа должна
обеспечивать большую глубину выгорания ядерного топлива, обладать
радиационной стойкостью.
Разработана система контроля герметичности оболочки ТВЭЛов с
помощью специальных датчиков. Достоинством реакторов типа РБМК,
применяющихся на ЛАЭС, является возможность замены дефектных
ТВЭЛов с помощью специальной загрузочно-разгрузочной машины без
остановки реактора.
Важная техническая проблема – не только
отвод тепловой энергии,
выделяющейся при делении ядер урана, но и получение за счет нее
