Температурный эффект реактивности
Температурный эффект реактивности является одним из ключевых параметров, влияющих на безопасность и управляемость ядерного реактора. Полный изотермический эффект реактивности, возникающий при расхолаживании остановленного реактора, рассчитывается как разность между реактивностью в холодном состоянии (при температуре окружающей среды) и реактивностью в горячем состоянии (при рабочей температуре активной зоны). Этот параметр важен для понимания поведения реактора при пусковых и остановочных режимах.
Барометрический и гидродинамический эффекты
Барометрический эффект реактивности связан с изменением плотности теплоносителя (воды, жидкого натрия) при колебаниях давления в системе. Этот эффект особенно заметен при наличии в теплоносителе пузырьков газа (водяного пара, воздуха или аргона). В кипящих реакторах данный эффект проявляется наиболее сильно: при повышении давления происходит схлопывание паровых пузырьков, что может привести к значительному положительному вкладу в реактивность, если паровой коэффициент реактивности αφ > 0.
Гидродинамический эффект реактивности обусловлен изменением скорости движения теплоносителя через активную зону. Этот эффект особенно важен в реакторах на быстрых нейтронах. При увеличении скорости теплоносителя элементы активной зоны имеют тенденцию раздвигаться, что приводит к увеличению её объема. В результате возрастают длина миграции нейтронов и их утечка, что снижает реактивность. Одновременно с этим повышается перепад давления в активной зоне, что вызывает сжатие газовых пузырьков в теплоносителе (например, в жидком натрии). Это, в свою очередь, запускает барометрический эффект, который может быть положительным (для уранового топлива) или отрицательным (для плутониевого топлива), в зависимости от типа используемого топлива.