В реакторах небольших размеров роль отражателя в общем балансе нейтронов велика. Поэтому в таких реакторах регулирование отражателем оказывается достаточно эффективным. Более того, как следует из (5.70) и (5.71), эффективность поглощающего стержня в активной зоне небольшого реактора велика, что неизбежно приводит к большим перекосам поля энерговыделений. Таким образом, регулирование отражателем с этой точки зрения является предпочтительным.
Рис. 5.16. К расчету регулирования реактора отражателем
Практически регулирование отражателем можно осуществить различными способами. Например, если отражатель выполнить в виде подвижных блоков, то извлечение их частично или полностью увеличивает утечку нейтронов и реактивность реактора уменьшится. В реакторах на тепловых нейтронах можно также экранировать отражатель, размещая на границе активной зоны с отражателем поглощающий материал. В этом случае при наличии поглощающего экрана отражатель утрачивает свои функции, так как все тепловые нейтроны, падающие на экран со стороны активной зоны и отражателя, поглощаются в нем. Экранирование отражателя может быть осуществлено подвижными пластинчатыми поглотителями, расположенными на границе раздела между активной зоной и отражателем. Весьма распространенным является использование поворотных барабанов, расположенных в отражателе.
Сам барабан выполнен из материала замедлителя, а около половины его боковой поверхности покрыто поглощающим материалом. Если барабаны своей поглощающей поверхностью повернуты внутрь (к активной зоне), то материал отражателя барабанов будет экранирован от активной зоны, а реактивность соответственно уменьшится. И наоборот, отражатель будет выполнять свои функции, если поглощающей поверхностью барабаны повернуты наружу.
Расчет эффективности регулирования отражателем проведем в диффузионном двухгрупповом приближении. Будем предполагать, что регулирование производится путем экранирования бокового отражателя. Тогда реактор можно представить в радиальном направлении как двухзонный с радиусом активной зоны R0 и радиусом R с учетом эффективной добавки в отражателе (рис. 5.16). Будем предполагать также, что по высоте реактора в процессе регулирования боковым отражателем поле плотности потока нейтронов не изменяется, поэтому влияние торцевого отражателя учтем введением эффективной высоты.
