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理论论证
由核物理知识可知,影响核电站反应堆反应性系数的因素为两类,一类与材料有关,叫材料曲率M,一类与几何形状大小有关,几何曲率B。影响反应性系数即会影响反应堆的临界。
改变其中一个因素就要相应的改变另一个因素,理论上来说几何形状大小都可以是任意的,只要改变材料曲率B与之配合就可以达到临界。
因此,一个反应堆来说我既可以让它如水杯般那么小,也可以把它建成直径几十米的矮胖子一样,核工率或者电功率达到一万兆瓦都是有可能的。
工程实践
目前CAP1400核功率达4200兆瓦,台山1号机电功率更是达1750兆瓦,这是前无古人的创举,核工率可以达到5250兆瓦。
单台大功率反应堆好处之一就是会带来单位产品投资成本的下降。但也走弊端,主要是稳定性问题。
一是电网的稳定性
在紧急情况下,反应堆会保护停堆,控制棒瞬间下插,单台机组装机容量越大,紧急停运时对于电网的冲击就越大,我国台湾省就发生过核电站保护停运拖垮整个电网的事件,导致全岛大面积停电。
二是反应堆的稳定性。
反应堆中子通量密度监视的越准确越好,但是工程中不可能堆芯所有部位中子密度都是均匀的,反应堆越大监视盲区也可能会越多,这样就可能出现局部超临界事故。
三,易发生氙振荡
氙振荡是反应堆设计时必须要考虑的,氙振荡会增加反应堆的不稳定性。
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