PRoAtom

(Всего: 0)
от на 15/06/2021

Сколько времени можно работать на 100 номиналах, рассчитать легко:1)Предполагаем что теплоотвода нет;2)Считаем, сколько джоулей надо для нагрева и испарения 192 тонн UO2. После нагрева до ~ 2800 Цельсия надо добавить теплоту парообразования - и раскалённый пар материала бывших ТВЭЛов разлетается со скоростью звука при температуре которая там есть. 3)Паро-циркониевая реакция и прочее после этого уже не важно. 4)Аппроксимируя зависящую от температуры теплоёмкость UO2 цифрой при 1500 Кельвинах: 60 Джоулей на моль на градус Цельсия или 220 Джоулей на кг на градус Цельсия. Нагрели 192 тонны на 2800 Цельсия от начальной комнатной, итого 120 Гигаджоулей. Плюс 500 кДж/кг для расплавления, т.е. 96 Гигаджоулей. Плюс не указанная во многих справочниках энергия парообразования, пусть ещё 400 итого порядка 600 Гигаджоулей. Номинал 3 Гигаватта, получается до испарения при отсутствии теплоотвода 200 секунд на номинале или 2 секунды на 100 номиналах. Хотя вода при ненарушении скорости течения проходит две высоты активной зоны за 2 секунды, её теплоёмкости уже не достаточно чтоб как-то повлиять.
Время жизни мгновенных нейтронов в РБМК порядка миллисекунды, в таком случае при К=1,03 время роста мощности в ехр=2,718281828.... раза составит 30 миллисекунд. До 100 номиналов мощность вырастет за время порядка 0,15 секунды.
5)Дальше ТВЭЛы разлетаются со скоростью звука в раскалённом газообразном UO2. Скорость разлёта уменьшается сначала циркониевыми холодными оболочками и остатками воды в ТК, затем внешней трубой ТК из циркаллоя и 25-сантиметровым блоком графита.
Начальную скорость пара UO2 можно оценить величиной порядка 500 метров в секунду по меньшей мере. Начальное давление пара с плотностью твёрдого тела UO2 внутри циркониевой оболочки ТВЭЛа - в разы больше чем оценочные 10.000 атмосфер из P= (p*R*T/M), за счёт эффектов квантовой механики.