2019, Абу Сондос, М. А., Демин, В. М., Савандер, В. И., Савандер, Владимир Игоревич, Демин, Виктор Максимович

Рассматривается система компенсации избыточной реактивности в реакторе типа ВВЭР с использованием выгорающего поглотителя (Gd2O3), размещаемого в твэгах как в виде гомогенной смеси с топливом (ГВП), так и гетерогенно в виде кольцевой зоны с поглотителем вблизи центрального отверстия в таблетках (СВП – самоэкранирующий выгорающий поглотитель). Кроме того, рассматриваются гипотетические варианты размещения цилиндрических стержней из гадолиния в направляющих каналах и в центральном канале ТВС в течение первой кампании с последующим их извлечением для перемещения органов регулирования (ловушки тепловых нейтронов). Расчетным путем обосновывается оптимальная концентрация ВП Gd2O3 и его расположение в ТВС для снижения максимальной концентрации борной кислоты при жидкостном регулировании.

2024, Музафаров, А. Р., Савандер, В. И., Музафаров, Михаил Валентинович, Савандер, Владимир Игоревич

В работе приведены результаты нейтронно-физического обоснования замены выгорающего поглотителя гадолиния, размещаемого в небольшом числе твэлов (твэгов), на эрбий, размещаемый во всех твэлах ТВС. Для гадолиниевого поглотителя выбрана схема размещения твэгов, моделирующая их реальное расположение в ТВС с максимальной концентрацией гадолиния в твэгах (8 %). В выбранной схеме твэг, расположенный в центре, симметрично окружен двумя рядами твэлов, с общим их количеством 18 штук. При выборе весового содержания эрбия в твэлах принимается во внимание не только общий компенсируемый запас реактивности за кампанию, но и внутренне присущие свойства безопасности, такие, как плотностной и полный температурный коэффициенты реактивности по теплоносителю топливной загрузки, что позволяет уменьшить негативное влияние эрбия на выгорание выгружаемого топлива. К тому же однородное расположение эрбия в твэлах приводит к равномерному распределению энерговыделения по сравнению с гадолиниевым поглотителем. Сравнительный анализ нейтронно-физических характеристик реактора для рассматриваемых поглотителей ведется на элементарных ячейках и полиячейках с учетом упрощённых моделей выгорания при частичных перегрузках без перестановок ТВС. При условии применения трехкратной частичной перегрузки топлива в активной зоне образуются повторяющиеся структуры, состоящие из 3 ТВС с различными длительностями облучения. Полученные результаты наглядно демонстрируют что при условии равной компенсации избыточной реактивности коэффициенты реактивности для эрбиевого поглотителя имеют более высокие значения чем для гадолиниевого варианта. С учетом этого фактора можно подобрать такое весовое содержание эрбия в твэлах, при котором потери в выгорании будут незначительны.