ПЕР rt (t) з ростом температури зростати або спадати, рівнозначне питанню про те, чи буде зростати або спадати при тих же температурних змінах величина kе. Інакше кажучи, форма залежностей rt (t) і kе (t) - однакова, і графіки цих залежностей мають однаковий якісний вид.
Величина ефективного коефіцієнта розмноження, як відомо, представляється у вигляді добутку шести співмножників:
kе=h e j q рз рт,
температурна залежність у кожного з яких - своя, а тому внесок кожного з них в загальний ефект температурного зміни величини kе (а, значить, і до загального ПЕР) неоднаковий.
Візьмемо, наприклад, коефіцієнт розмноження на швидких нейтронах (e). Його величина в теплових енергетичних реакторах «затиснута» в дуже вузьких межах (від 1.03 до 1.05), і яким би не був характер температурних змін e (t), вона не виходить за рамки цих меж. Найменше значення e (яким би воно не було) завжди буде відповідати «холодному» реактору, найбільше - розігрітому до максимальної температури теплоносія з інтервалу робочого діапазону. Значить, в діапазоні повного розігріву реактора відносне збільшення e не перевищить 2%. На ті ж 2% зростуть і величини kе і rt внаслідок температурного зростання e в цьому діапазоні розігріву теплоносія в реакторі. Тому температурним зміною e (принаймні, при аналізі у першому наближенні) можна знехтувати.
Можна на подібних підставах виключити з розгляду слабку температурну залежність величини ймовірності уникнення витоку теплових нейтронів рт (t), величина якої при наявності в реакторі відбивача ефективної товщини завжди (при будь-яких температурах) вище 0.99, і, отже, при будь-яких змінах температур активної зони її відносна зміна не перевищить 1%.
Можна, нарешті, в першому наближенні знехтувати і температурної залежністю ймовірності уникнення витоку замедляющихся нейтронів, величина якої (рівна рз=ехр (-В2tт)) [21] навіть при істотних температурних змінах віку теплових нейтронів у великих реакторах (до яких, безумовно, відносяться реактори АЕС) зменшується з зростанням температури теплоносія не більше, ніж на 1%.
Чого ніяк не можна сказати про температурні залежностях двох, що залишилися сомножителей величини ефективного коефіцієнта розмноження - коефіцієнта використання теплових нейтронів (q) та ймовірності уникнення резонансного захоплення (j): обидві ці величини навіть при відносно невеликій зміні середньої температури активної зони змінюються дуже істотно, причому змінюються в різні сторони: залежність q (t) з ростом температури є зростаючою, а залежність j (t) - навпаки - спадної [21]:
Малюнок 3.3 - До поясненням якісної залежності форми кривої ПЕР від форми температурної залежності твори qj.
Такі криві температурної зміни величини добутку qj (і, отже, і відповідні їм форми кривої ПЕР) можуть бути отримані експериментально при повільному розігріві реактора від стороннього джерела тепла (настільки повільному, щоб середня температура палива встигала «впритул» слідувати за середньою температурою теплоносія).
Крутизна зміни кривих q (t) і j (t) при заданих розмірах активної зони реактора визначається тільки сукупністю матеріалів, з яких скомпонована активна зона. Причому q визначається більшою мірою поглинаючими і дифузійними властивостями середовища активної зони, тобто практично відносної насиченістю активної зони поглиначами теплових нейтронів (числом ядер сильних поглиначів теплових нейтр...
