Theorie der Kernreaktoren: 2 Der instationäre Reaktor
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Mannheim [u.a.]
BI-Wiss.-Verl.
1993
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| Schriftenreihe: | B.I.-Hochschultaschenbücher
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 384 S. Ill. |
| ISBN: | 3411160519 |
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THEORIE DER
KERNREAKTOREN BAND 2: DER INSTATIONAERE REAKTOR VON PROF. DR. DIETER
EMENDOERFER
UND PROF. DR. KARL-HEINZ HOECKER UNIVERSITAET STUTTGART
WISSENSCHAFTSVERLAG MANNHEIM * LEIPZIG * WIEN * ZUERICH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
BAND 2
VORWORT 5
I. NEUTRONENKINETIK 13
1. DIE INSTATIONAERE KETTENREAKTION 13
1.1 GLOBALE BILANZBETRACHTUNG 13
1.2 KINETISCHE KONSTANTEN FUER PROMPTE UND VERZOEGERTE NEUTRONEN 14
1.3 CHARAKTERISTISCHE EIGENSCHAFTEN DER INSTATIO NAEREN KETTENREAKTION
IM NULLEISTUNGSBETRIEB . 18 1.3.1 DIE GRENZFAELLE P SS UND P SS. KLAS
SIFIZIERUNG DER REAKTORZUSTAENDE . . .. 18
1.3.2 BELIEBIGER REAKTIVITAETSSPRUNG. EINE MITTLERE KLASSE VERZOEGERTER
NEUTRONEN . 22
2. NEUTRONENKINETIK NACH DEM PUNKTMODELL 29
2.1 ABLEITUNG DER PUNKTKINETISCHEN GLEICHUNG AUS DER ZEITABHAENGIGEN
DIFFUSIONSGLEICHUNG . .. 29 2.2 INTEGRALE FORM DER KINETISCHEN GLEICHUNG
. . 34 2.3 GEBRAEUCHLICHE NAEHERUNGEN 37
2.3.1 LANGSAME ZEITLICHE AENDERUNGEN 37
2.3.2 KLEINE ABWEICHUNGEN VOM STATIONAEREN ZUSTAND 38
2.3.3 WENIGER ALS 6 KLASSEN VERZOEGERTER NEUTRONEN 39
2.4 ANALYTISCHE LOESUNG FUER KONSTANTE REAKTIVITAET 41 2.5 NUMERISCHE
LOESUNG FUER ZEITABHAENGIGE REAKTI VITAET 46
2.5.1 REAKTIVITAETSRAMPEN 50
2.5.2 REAKTIVITAETSOSZILLATIONEN 52
3. ORTSABHAENGIGE NEUTRONENKINETIK 62
3.1 GRENZEN DES PUNKTMODELLS 62
3.2 FAKTORISIERUNGSVERFAHREN 67
3.3 ENTWICKLUNG NACH BEKANNTEN FUNKTIONEN . . .. 70
3.4 DIFFERENZENVERFAHREN 71
3.5 GROBGITTERVERFAHREN 75
IMAGE 3
8
INHALTSVERZEICHNIS
I
II. REAKTORDYNAMIK 81
1 . TER-IERATUR UND KUEHLMITTELDICHTE IN ABHAENGIGKEIT DER LEISTUNG 81
1.1 DIE WAERMEQUELLDICHTE IM REAKTOR 81
1.2 BRENNSTABMODELL 85
1.3 KUEHLKANALMODELL 97
1.3.1 EINPHASIGE KUEHLMITTELSTROEMUNG 97
1.3.2 ZWEIPHASIGE KUEHLMITTELSTROEMUNG . . .. 106 1.3.3 UNTERKUEHLTES
SIEDEN 123
2. WECHSELWIRKUNG VON REAKTIVITAET UND LEISTUNG NACH DEM PUNKTMODELL 128
2.1 ABHAENGIGKEIT DER REAKTIVITAET VON TEMPERATUR UND DAMPFVOLUMEN 128
2.2 KURZZEITVERHALTEN EINES DRUCKWASSERREAKTORS BEI EXTERNEN
REAKTIVITAETSAENDERUNGEN 134
2.2.1 RECHENMODELL 134
2.2.2 STATIONAERE ANFANGS- UND ENDWERTE . .. 137 2.2.3 ZEITVERHALTEN BEI
REAKTIVITAETSRAMPEN . 138 2.2.4 UEBERTRAGUNGSFUNKTION FUER DEN DRUCK
WASSERREAKTOR 144
2.2.5 REAKTIVITAETSOSZILLATIONEN 146
2.3 KURZZEITVERHALTEN EINES SIEDEWASSERREAKTORS BEI KUEHLMITTELDURCHSATZ-
UND EXTERNEN REAKTIVITAETSAENDERUNGEN . . .. 150
2.3.1 RECHENMODELL 150
2.3.2 STATIONAERE ANFANGS- UND ENDWERTE . . . 152 2.3.3 ZEITVERHALTEN BEI
DURCHSATZRAMPEN . .. 154 2.3.4 ZEITVERHALTEN BEI REAKTIVITAETSRAMPEN .
166 2.3.5 UBERTRAGUNGSFUNKTION UND FREQUENZGANG
FUER DEN SIEDEWASSERREAKTOR MIT ZWANGS UMLAUF 166
2.4 DYNAMIK VON NATURUMLAUFSYSTEMEN 168
2.5 STABILITAETSUNTERSUCHUNGEN 175
2.5.1 STABILITAETSBEGRIFF UND EIGENSCHAFTEN DER UBERTRAGUNGSFUNKTION 175
2.5.2 STABILITAETSUNTERSUCHUNG FUER EINE ELEK TRISCH BEHEIZTE
NATURUMLAUFSCHLEIFE . . 178 2.5.3 STABILITAETSDIAGRAMME FUER HEIZREAKTOREN
185 2.5.4 GRENZZYKLEN IN SIEDEWASSERREAKTOREN . . 188
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS 9
3. ORTSABHAENGIGE REAKTORDYNAMIK 193
3.1 AUSWURF EINES STEUERSTABS 193
3.2 KALTWASSEREINTRITT IM DRUCKWASSERREAKTOR . .. 198
3.3 LEISTUNGSDICHTEOSZILLATIONEN IM SIEDEWASSER
REAKTOR 200
III. ANLAGENDYNAMIK 203
1. DYNAMISCHES VERHALTEN VON ANLAGENKOMPONENTEN . . . 203
1.1 DAMPFERZEUGER BEI DRUCKWASSERREAKTOREN . . .. 203
1.1.1 ENERGIEBILANZ AUF DER PRIMAERSEITE DES
DAMPFERZEUGERS 203
1.1.2 WAERMEUEBERTRAGUNG DURCH DIE DAMPFERZEU
GERHEIZROHRE 207
1.1.3 ENERGIE- UND MASSENBILANZ AUF DER SEKUN
DAERSEITE DES DAMPFERZEUGERS 207
1.1.4 ZEITVERHALTEN DES DAMPFERZEUGERS . . .. 209
1.2 DRUCKHALTER 214
1.2.1 MASSENSTROM AM DRUCKHALTEREINTRITT . . . 215
1.2.2 DRUCKAENDERUNGEN IN ABHAENGIGKEIT VON TEM
PERATURAENDERUNGEN IM PRIMAERKREIS . . . . 216
1.2.3 DRUCKABBAU DURCH SPRUEHEN 221
1.2.4 DRUCKAUFBAU DURCH HEIZEN 221
2. ZEITVERHALTEN UND REGELUNG VON LEICHTWASSERREAKTORANLAGEN 224
2.1 DRUCKWASSERREAKTORANLAGE 224
2.1.1 LASTFOLGEVERHALTEN OHNE REGELUNG DES
REAKTORS 224
2.1.2 LASTFOLGEVERHALTEN MIT REGELUNG DES
REAKTORS 2 27
2.2 SIEDEWASSERREAKTORANLAGE 230
3. STOERFALLVERHALTEN VON LEICHTWASSERREAKTOR-ANLAGEN 236
3.1 TRANSIENTEN 237
3.1.1 BETRIEBSTRANSIENTEN BEI INTAKTEN SICHER
HEITSEINRICHTUNGEN 2 37
A) NOTSTROMFALL BEIM DRUCKWASSERREAKTOR 237
B) TURBINENSCHNELLSCHLUSS BEIM SIEDEWAS
SERREAKTOR 240
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS
3.1.2 TRANSIENTEN OHNE SCHNELLABSCHALTUNG (ATWS) 246
A) NOTSTROMFALL BEIM DRUCKWASSERREAKTOR MIT VERSAGEN DER
REAKTORSCHNELLAB SCHALTUNG 246
B) AUSFALL DER HAUPTWAERMESENKE BEIM SIEDEWASSERREAKTOR MIT VERSAGEN DER
REAKTORSCHNELLABSCHALTUNG 248
3.2 KUEHLMITTELVERLUSTSTOERFAELLE 251
3.2.1 GROSSES LECK IN DER HAUPTKUEHLMITTEL LEITUNG 25 3
3.2.2 KLEINES LECK 255
XENONVERGIFTUNG 257
1. AENDERUNG DER XENONKONZENTRATION BEI STUFENFOERMI GER
LEISTUNGSAENDERUNG 257
1.1 GRUNDGLEICHUNGEN FUER DIE XENONVERGIFTUNG . . 257 1.2 AUFBAU DER
XENONKONZENTRATION BEIM ANFAHREN . 259 1.3 AENDERUNG DER
XENONKONZENTRATION BEI LASTRE DUKTION 262
2. XENON- UND LEISTUNGSSCHWINGUNGEN IM STUNDENBEREICH 264 2.1
SCHWINGUNGEN DER GESAMTLEISTUNG NACH DEM PUNKTMODELL 264
2.2 SCHWINGUNGEN DER XENON- UND LEISTUNGSVERTEI LUNG NACH DEM
ZWEIPUNKTMODELL 27 2
3. LASTZYKLUSVERHALTEN 278
3.1 AXIALE SCHIEFLAST IM STATIONAEREN AUSGANGSZU STAND 278
3.2 EINFLUSS DER STEUERSTABVERSTELLUNG UND BORKON ZENTRATIONSAENDERUNG
AUF DIE GESAMTLEISTUNG UND AXIALE SCHIEFLAST 282
3.3 LASTZYKLEN BEI KONSTANTER SCHIEFLAST . . .. 289
IMAGE 6
INHALTSVERZEICHNIS 11
V. LANGZEITVERHALTEN 295
1. AENDERUNG DER NUKLIDKONZENTRATION IM NEUTRONENFELD
DES REAKTORS: BERECHNUNGSVERFAHREN 2 95
1.1 BILANZGLEICHUNGEN FUER DIE TEILCHENZAHLDICHTEN 295
1.1.1 DIE AKTINIDE 295
1.1.2 SPALTPRODUKTE UND NEUTRONENGIFTE . . .. 297
1.2 ZEILABBRANDBERECHNUNGEN ZUR BESTIMMUNG VON
WENIGGRUPPENWIRKUNGSQUERSCHNITTEN FUER REAKTOR
ABBRANDBERECHNUNGEN 2 98
1.2.1 NEUTRONENSPEKTREN UND REAKTIONSRATEN IM
GITTER 300
1.2.2 EINDIMENSIONALES BRENNELEMENTMODELL . . 302
1.2.3 ZWEIDIMENSIONALES BRENNELEMENTMODELL . . 312
1.3 REAKTORABBRANDBERECHNUNGEN 317
1.3.1 MAKROKONZEPTION 318
1.3.2 MIKROKONZEPTION 320
2. LANGZEITVERHALTEN NUKLEARER KENNGROESSEN 323
2.1 BOR KURVE 323
2.2 LEISTUNGS- UND ABBRANDVERTEILUNG 325
2.3 ZUSAMMENSETZUNG DES BRENNSTOFFS 330
2.4 NEUTRONENBILANZ 3 33
3. LANGZEITBETRIEBSSTRATEGIEN 335
3.1 MEHRZYKLENBETRIEB 335
3.2 AUSSEN- UND INNENBELADUNG 339
3.3 STRECKBETRIEB 342
ANHANG A: KORRESPONDENZEN DER LAPLACE-TRANSFORMATION 347
ANHANG B: ADJUNGIERTE FUNKTION UND STOERUNGSTHEORIE 348
LOESUNGEN DER AUFGABEN 353
LITERATURVERZEICHNIS 371
REGISTER 379
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