Нейтронно-физический расчет. 
Разработка проекта атомной теплоэлектроцентрали с реакторами типа КЛТ суммарной электрической мощностью 200 МВт

Целью нейтронно-физического расчета является определение эффективного коэффициента размножения в активной зоне реакторной установки, расчет групп стержней, необходимых для компенсации избыточной реактивности, а также расчет кампании ядерного реактора.

Для определения коэффициента размножения в бесконечной среде, воспользуемся методом четырёхгруппового приближения, для этого нейтроны всех энергий делятся на четыре группы, следующим образом:

n =1, (10 — 0.821)МэВ;

n =2, (821 — 5.53)KэВ;

n =3, (5530 — 0625) эВ;

n =4, (0.625 — 0) эВ В первых трёх энергетических группах расчетной моделью может служить двухзонная (рисунок 13 б) ячейка, состоящая из топлива и гомогенной смеси материалов оболочки и замедлителя. Другими словами ячейка заменяется моделью. Правомерность такого подхода объясняется тем, что потоки нейтронов в оболочке и замедлителе мало различаются между собой, и при расчете отношение этих потоков можно принять равным единице. В области энергий тепловых нейтронов следует учитывать различие потоков в оболочке и замедлителе. Соответственно рассматривается трехзонная (рисунок 13 в) ячейка.

Рисунок 13. — Реальная ячейка (а) и её модели в первых трёх группах (б) и четвёртой (в). топливо; 2- оболочка; 3- замедлитель;

Далее вычисляются объемы всех веществ активной зоны и их ядерные концентрации. Из справочника по ядерно-физическим константам берутся данные по микросечениям всех веществ активной зоны и на их основании вычиляются макроскопические сечения. Затем высчитывается коэффициент размножения в бесконечной среде для каждой из групп нейтронов. Суммарный коэффициент размножения в бесконечной среде является суммой коэффициентов размножения в бесконечной среде для каждой из групп.

После того как мы нашли коэффициент размножения в бесконечной среде, находится эффективный коэффициент размножения, который учитывает размеры активной зоны и эффект от отражателя.

Далее производится расчет изотопного состава топлива в зависимости от времени работы реактора. Эффективный коэффициент размножения пересчитывается по формуле четырёх сомножителей, с учетом накопления отравителей и шлаков. Так же рассчитываются зависимости коэффициента размножения, реактивности, некоторых сечений, плотности потока нейтронов, и изменения ядерных концентраций плутония и урана от времени.

Вычисляется время при котором запас реактивности становится равным нулю и, таким образом, вычисляется время кампании реактора.

Зная реактивность реактора в начале кампании, рассчитывается количество поглощающих элементов, необходимых для компенсации реактивности в начале кампании.

Основные полученные результаты сведены в таблицу 18. Основные зависимости показаны на рисунках 14−17.

Рисунок 14. — Изменение коэффициента размножения во времени.

Рисунок 15. — Изменение реактивности реактора во времени.

Рисунок 16. — Зависимость суммарного сечения деления смеси изотопов от времени.

Рисунок 17. — Зависимость t (z) для определения времени кампании.

Таблица 18. — Результаты нейтронно физического расчета.

Наименование.	Обозн.	Размерность.	Величина.
Коэффициент размножения в бесконечной среде.	k0		1.3413.
Эффективный коэффициент размножения.	kэф		1,23.
Запас реактивности.	с.	0,19.
Коэффициент воспроизводства на начало кампании.	КВ.	0,3726.
Время кампании.	Tk	сут.
Загрузка урана в реактор	MU0	т.	2,65.
Удельный расход горючего.	1,1212.
Глубина выгорания топлива.	92,016.
Количество компенсирующих стержней.	шт.