A csernobili baleset.

Az előadások a következő témára: "A csernobili baleset."— Előadás másolata:

1 A csernobili baleset

2 Az atomerőmű

3 Nyomottvizes reaktor (PWR)
1. Reaktortartály Gőzfejlesztő Kisnyomású turbina Szekunder köri szivattyú 2. Fűtőelemek Primer köri szivattyú Generátor Tápvíz előmelegítő 3. Szabályozórudak Gőz Gerjesztő Betonvédelem 4. Szabályozórúd hajtás Tápvíz Kondenzátor Hűtővíz szivattyú 5. Térfogatkompenzátor 10. Nagynyomású turbina Hűtővíz

4 Nyomottvizes reaktor (PWR)
Moderátor és hűtőközeg: könnyűvíz Kétkörös hűtés – primer kör: p≈ bar, T≈ °C (nyomáskiegyenlítő) Szekunder kör: p≈ bar Az üzemelő atomerőművek összteljesítményének 63,8%-át adják

5 Paks - a VVER-440/213 típusú reaktor
1 Reaktortartály 2 Gőzfejlesztő 3 Átrakógép 4 Pihentető medence 5 Biológiai védelem 6 Kiegészítő tápvízrendszer 7 Reaktor 8 Lokalizációs torony 9 Buborékoltató tálcák 10 Légcsapda 11 Szellőző 12 Turbina 13 Kondenzátor 14 Turbinaház 15 Gáztalanítós tápvíztartály 16 Előmelegítő 17 Turbinacsarnok daruja 18 Szabályzó és műszer helyiségek Pe=460(470) MW, Pt=1375 MW µ=33,5 % Tprim= °C, pprim=123 bar, Tsec= °C, psec=46 bar Üa.:UO2, dús.:{1,6; 2,4; 3,6) Kazetták: 6szög alapú hasáb, h=2,5 m, laptáv=14,4 cm 312 üa. kazetta, 30 bv.rúd, 7 szab.rúd; Reaktortartály: h=13,75 m, dküls=3,84 m, ρ=14 mm

6 Paks - a VVER-440/213 típusú reaktor

7 Paksi Atomerőmű

8 RBMK reaktor RBMK - Reaktor Bolsoj Mosnosztyi Kanalnogo tipa - nagy teljesítményű csatorna típusú reaktor Világ első atomerőművi reaktora (1954, Obnyinszk) Energiaterm. csak a volt SZU-ban Eredetileg katonai (239Pu termelés) fejlesztés Grafitmoderátoros, forralóvizes Előnyök: Elvileg bármekkora teljesítmény (← moduláris szerk.) Jobb hasadóanyag-hasznosítás (← grafit moderátor) Üzem közben cserélhető üa.kazetták (← csöves szerk.) Hátrányok: Nehézkes vezérlés (← nagy zónaméret) Alacsony teljesítményen (<20%) pozitív üregegyüttható! pozitív visszacsatolás - felülmoderált a reaktor → ellenőrizetlen teljesítmény-felfutás lehetősége (→ automatikus és manuális védelem) normál teljesítményen összességében negatív visszacsatolás (← fűtőelemek melegedése) Mindkettő: Nincs/nem szüks. nagy nyomású reaktortartály és -betonszerk. (containment)

9 RBMK reaktor RBMK - Reaktor Bolsoj Mosnosztyi Kanalnogo tipa - nagy teljesítményű csatorna típusú reaktor Világ első atomerőművi reaktora (1954, Obnyinszk) Energiaterm. csak a volt SZU-ban Eredetileg katonai (239Pu termelés) fejlesztés Grafitmoderátoros, forralóvizes Előnyök: Elvileg bármekkora teljesítmény (← moduláris szerk.) Jobb hasadóanyag-hasznosítás (← grafit moderátor) Üzem közben cserélhető üa.kazetták (← csöves szerk.) Hátrányok: Nehézkes vezérlés (← nagy zónaméret) Alacsony teljesítményen (<20%) pozitív üregegyüttható! pozitív visszacsatolás - felülmoderált a reaktor → ellenőrizetlen teljesítmény-felfutás lehetősége (→ automatikus és manuális védelem) normál teljesítményen összességében negatív visszacsatolás (← fűtőelemek melegedése) Mindkettő: Nincs/nem szüks. nagy nyomású reaktortartály és -betonszerk. (containment) Blokk Indítás Leáll.(terv.) Oroszország: Szentpétervár 1 1974/11/01  (2019) Szentpétervár 2 1976/02/11 (2021) Szentpétervár 3 1980/06/29 (2010)  Szentpétervár 4 1981/08/29 (2011)  Szmolenszk 1 1983/09/30 (2013)  Szmolenszk 2 1985/07/02 (2015)  Szmolenszk 3 1990/01/30 (2023)  Kurszk 1 1977/10/12 (2022)  Kurszk 2 1979/08/17 (2024)  Kurszk 3 1984/03/30 (2014)  Kurszk 4 1986/02/05 (2016)  Litvánia: Ignalina 1 1984/05/01 2004/12/31 Ignalina 2 1987/08/20 (2009)  Ukrajna: Csernobil 1 1978/05/27 1996/11/30 Csernobil 2 1979/05/28 1991/10/11 Csernobil 3 1982/06/08 2000/12/15 Csernobil 4 1984/03/26 1986/04/26

10 RBMK felépítés

11 RBMK-1000 felépítés 1 Urán üzemanyag 2 Nyomócső 3 Grafit moderátor
4 Szabályzórúd 5 Védőgáz 6 Víz/gőz 7 Cseppleválasztó 8 Gőz a turbinához 9 Gőzturbina 10 Generátor 11 Kondenzátor 12 Hűtővíz szivattyú 13 Hőelvezetés 14 Tápvízszivattyú 15 Előmelegítő 16 Tápvíz 17 Víz visszafolyás 18 Keringtető szivattyú 19 Vízelosztó tartály 20 Acélköpeny 21 Betonárnyékolás 22 Reaktorépület

12 RBMK-1000 felépítés Pe=1000 MW, Pt=3200MW 1 UO2 üzemanyag, dúsítás: 2%
m≈190,5 t (114,7 kg/kazetta) 2 Csatorna 1840 db, ebből 179 vezérlő/balesetvédelmi 3 Grafit, tömbönként 25x25 cm (7m magas ) össz. 1700t zóna méret: 1196 m3 reflektorral, m3 anélkül 4 Szabályzórúd (bórkarbid) 5 Védőgáz He+N2 (90/10 % V/V) 6 Víz/gőz (gőztermelés: kb.5800 t/h, p≈ bar, T≈285°C, gőz aránya: kb. 15 m% 20 Acélköpeny (felül 25 cm, oldalt 2x1,5 cm) 21 Árnyékolás: - felül: 90 cm nehézbeton - oldalt: 1,15 m víz, 1,3 m homok, 2 m beton Pe=1000 MW, Pt=3200MW

13 Reaktorcsarnok, Ignalina, Litvánia

14 A csernobili atomerőmű az 1-es blokk felől

15 A csernobili atomerőmű 1. blokki vezénylőterme
A csernobili atomerőmű 1. blokki vezénylőterme. Az erőmű már nem termel áramot, de kiégett fűtőelemek még vannak az 1. és 3. reaktorban, így a vezénylőteremben folyamatos felügyeletet kell biztosítani.

16 Xenon-lengés 13552Te (19 s) → 13553I(6,7 h) → 13554Xe (9,1 h) → 13555Cs (2,3*106 y) → 13556Ba (stabil) A 135Xe 150x jobb neutronelnyelő, mint a kadmium (a 136Xe már nem ilyen) Minél kisebb teljesítményen üzemel a reaktor, annál jelentősebb a hatása

17 A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve

18 A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről

19 A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről 13:00 – P=1600MWt, egyik turbina leválasztása

20 A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről 13:00 – P=1600MWt, egyik turbina leválasztása 14:00 – Zóna üzemzavari hűtőrendszer kiiktatása (← kísérlet)

21 A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről 13:00 – P=1600MWt, egyik turbina leválasztása 14:00 – Zóna üzemzavari hűtőrendszer kiiktatása (← kísérlet) 14:00 – villamos elosztóközpont: vártnál nagyobb a fogyasztók energiaigénye, a teljesítményt 50%-on stabilizálják (P alacsony ← 135Xe elkezd felhalmozódni)

22 A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről 13:00 – P=1600MWt, egyik turbina leválasztása 14:00 – Zóna üzemzavari hűtőrendszer kiiktatása (← kísérlet) 14:00 – villamos elosztóközpont: vártnál nagyobb a fogyasztók energiaigénye, a teljesítményt 50%-on stabilizálják (P alacsony ← 135Xe elkezd felhalmozódni) 23:10 – teherelosztó: a blokk lekapcsolható a hálózatról, megkezdik a telj. csökkentést

23 A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről 13:00 – P=1600MWt, egyik turbina leválasztása 14:00 – Zóna üzemzavari hűtőrendszer kiiktatása (← kísérlet) 14:00 – villamos elosztóközpont: vártnál nagyobb a fogyasztók energiaigénye, a teljesítményt 50%-on stabilizálják (P alacsony ← 135Xe elkezd felhalmozódni) 23:10 – teherelosztó: a blokk lekapcsolható a hálózatról, megkezdik a telj. csökkentést 24:00 – műszakváltás

24 A szabályozórudak

25 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása

26 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni)

27 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik

28 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt

29 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát

30 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül)

31 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül) 1:23.40 – pozitív visszacsatolás → teljesítmény 320 MWt-re emelkedik→ vészleállítás

32 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül) 1:23.40 – pozitív visszacsatolás → teljesítmény 320 MWt-re emelkedik→ vészleállítás 1:23.43 – Teljesítmény 1400 MWt, hőtágulás → szabályozórudak csatornái elgörbülnek → rudak elakadnak. A zóna helyenként prompt neutronokra is szuperkritikussá válik

33 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül) 1:23.40 – pozitív visszacsatolás → teljesítmény 320 MWt-re emelkedik→ vészleállítás 1:23.43 – Teljesítmény 1400 MWt, hőtágulás → szabályozórudak csatornái elgörbülnek → rudak elakadnak. A zóna helyenként prompt neutronokra is szuperkritikussá válik 1:23.45 – Teljesítmény 3000 MW. A hűtővíz egyre nagyobb hányada forr el → a pozitív üregtényező miatt a reaktor megszalad

34 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül) 1:23.40 – pozitív visszacsatolás → teljesítmény 320 MWt-re emelkedik→ vészleállítás 1:23.43 – Teljesítmény 1400 MWt, hőtágulás → szabályozórudak csatornái elgörbülnek → rudak elakadnak. A zóna helyenként prompt neutronokra is szuperkritikussá válik 1:23.45 – Teljesítmény 3000 MW. A hűtővíz egyre nagyobb hányada forr el → a pozitív üregtényező miatt a reaktor megszalad 1:23.47 – egyenlőtlen hőtágulás → felnyílnak a fűtőelempálcák

35 A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat)
0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül) 1:23.40 – pozitív visszacsatolás → teljesítmény 320 MWt-re emelkedik→ vészleállítás 1:23.43 – Teljesítmény 1400 MWt, hőtágulás → szabályozórudak csatornái elgörbülnek → rudak elakadnak. A zóna helyenként prompt neutronokra is szuperkritikussá válik 1:23.45 – Teljesítmény 3000 MW. A hűtővíz egyre nagyobb hányada forr el → a pozitív üregtényező miatt a reaktor megszalad 1:23.47 – egyenlőtlen hőtágulás → felnyílnak a fűtőelempálcák 1:23.49 – deformálódnak a fűtőelemkazetták → eltörnek a hűtőközeg csövei

36 A baleset A hirtelen fejlődött gőz nyomása dehermetizálja az acélköpenyt (gőzrobbanás) A víz 1100°C felett reakcióba lép a cirkóniummal Zr + 2 H2O = ZrO2 + 2 H2, illetve a grafittal C + H2O = CO + H2 → kémiai robbanás

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46 b = (késl.n./ hasadás) / (prompt n / hasadás)
235U+ntermikus: b = 0,0158 / 2,43 = 0,65 % A hasadási láncreakció „mechanikus” (lassú) szabályozását a 0,2 – 56 s felezési idejű késleltetett neutronok teszik lehetővé Az egy nukleonra eső kötési energia: 235U + n rendszerre: B/A ~ ,60 MeV a hasadványokra A=144 körül B/A ~ ,33 MeV A= B/A ~ ,69 MeV A különbség a teljes kötési energiában Qhasadás = Dmc2 ~ MeV

47 A b késleltett neutron hányadhoz viszonyítva: r$ = r / b
eff. sokszorozási tényezô: keff = n i / n i-1 Kétszerezési idő T2x: ennyi idő alatt a neutronfluxus (~ teljesítmény) megkétszereződik Periódusidő, To : ennyi idő alatt a neutronfluxus e-szeresére növekszik. Reaktivitás: r = (keff - 1) / keff A b késleltett neutron hányadhoz viszonyítva: r$ = r / b i) szubkritikus: keff < 1, r < 0 N(t ¥)  0 ii) kritikus: keff = 1, r = 0 N(t ¥) = No= állandó iii) szuperkritikus: keff > 1, r > 0 N(t ¥)  ¥ promptkritikus: r = b (késleltetett neutronok aránya)

48 Termikus hasadó rendszer, szabályozott láncreakció:
energiatermelő rendszerek, nukleáris reaktorok termikus reaktorok Moderátor = lassító közeg neutronok lassítása termikus energiára, <En>=kT~ 0,025 eV Megvalósítás: rugalmas ütközés kistömegű atommagokkal hidrogén, deutérium, szén (grafit) Neutronok megszökése ellen: nagy kiterjedésű moderátor vagy neutronreflektáló anyag: grafit Homogén (moderátor + hasadóanyag) rendszerben a kritikus mennyiségek: 235U: 0,82 kg + 6,31 liter víz; 233U: 0,59 kg + 3,31 liter víz; 239Pu: 0,51 kg + 4,5 l víz A rendszer aktuális mérete, a hasadó anyag mennyisége: sokkal kisebb a kritikusnál, 0 < r < b szabályozással Reaktor zóna: hasadó anyag + moderátor + szabályozó rendszer + hűtés + (esetleg) neutronreflektor Szabályozás: neutronabszorbeáló anyaggal: bór, kadmium, acél Homogén elrendezés: moderátorban feloldva (bórsav) Inhomogén rendszer: elkülönült fázis, moderátorban rudak. Teljesítmény-kétszerezési idők, T2x, a r reaktivitás függvényében, különböző termalizációs idők mellett: Moderációs idő: 10-3 s s s r=0,001 > s 60 s 60 s r=0, s 10 s 10 s r=0, ,5 s 2,5 s 2,0 s r=0,006 £ b 0,8 s 0,2 s 0,14 s < promptkritikus r=0,009 > b 0,3 s 0,04 s 0,003 s

49

50 1). ao = Dr/DTo < 0 mindíg. üzemanyag-tényező, prompt változás
1) ao = Dr/DTo < 0 mindíg üzemanyag-tényező, prompt változás magfizika 2) aP = Dr/DP < 0 mindíg teljesítmény-tényező, prompt változás magfizika aP = (Dr/DTo).(DTo/DP)= ao.(DTo/DP) < 0, mert ao< 0 és (DTo/DP) > 0 mindíg _____________________________________________________________________ 3) aM = Dr/DTm < 0 vagy > 0 moderátor-tényező, lassú változás 4a) aB = Dr/DVb < 0 vagy > 0 buborék-tényező, lassú változás vagy 4b) aG = Dr/DX < 0 vagy > 0 gőz-tényező, lassú változás Netto pozitív visszacsatolást okozhat valamilyen (alacsony) teljesítmény-tartomány huzamosabb használata, hűtővíz-elvesztés, reflektor-anyag melegedés, ... Megfelelő óvintézkedésekkel a pozitív visszacsatolás elkerülhető: szabályozás, automatikus üzemmód-tiltás, ... Ha bekövetkezik a pozitív visszacsatolás valamilyen hatásra, akkor: i) kezdetben nő a reaktivitás, növekszik a zóna hőmérséklete is, ii) a rendszer munkapontja a nagyobb r irányába tolódik el, iii) az (mopt, rmax) pont elérése után a rendszer ALÁMODERÁLT állapotba kerül, iv) további melegedés hatására negatív visszacsatolás lép fel és a folyamat leáll.