Связь реактивности реактора с положением регулирующих органов— необходимая характеристика, определяющая кинематику исполнительных механизмов стержней. Эта связь обычно довольно сложная и зависит от многих факторов; установление ее расчетным путем может стать весьма неточным. Поэтому экспериментальная проверка, так называемая калибровка стержней, является обязательной. Операция калибровки заключается в определении эффективности одного стержня или группы стержней в зависимости от их положения и положения других регулирующих органов. Калибровка проводится на различных уровнях мощности, так как эффективность стержней зависит от температурного уровня. В процессе работы реактора происходит изменение изотопного состава в топливных блоках, а также некоторое выгорание поглотителя в самих стержнях регулирования, что приводит к изменению эффективности стержней и требует периодической проверки калибровочных характеристик.
Существуют различные методы калибровки стержней регулирования. Выбор метода определяется уровнем мощности, на которой производится калибровка, требуемой точностью и др.
Одним из основных является метод измерения положительного периода, который может быть использован как при нулевой мощности, так и при небольших мощностях. Метод заключается в следующем. Реактор приводится в точно критическое состояние при определенном положении всех стержней. Если теперь переместить один стержень (или группу стержней) в направлении положительного изменения реактивности и выдержать реактор с новым положением стержня в течение нескольких поколений изменения плотности потока нейтронов, то на приборах, регистрирующих изменение плотности потока через логарифмирующую и дифференцирующую цепочки, можно измерить установившийся период реактора. Опыт проводится при достаточно большом установившемся периоде, чтобы сделать несколько записей и убедиться в том, что он действительно установившийся. Реактивность стержня (или группы стержней), соответствующая этому периоду, может быть определена по известным формулам или графикам, подобным графикам на рис. 2.2.
Указанная процедура измерений дает возможность определить эффективность стержня (или группы стержней) при перемещении его на заданное расстояние. Для перехода к последующему шагу калибровки того же стержня (или группы стержней) при прежнем расположении остальных регулирующих органов необходимо скомпенсировать введенную на предыдущем шаге реактивность, чтобы вновь вывести реактор в точно критическое состояние. При этом необходимо позаботиться, чтобы не исказить существенно геометрию системы. Такая операция не проста. Она заметно усложняет рассматриваемый способ калибровки. Компенсация избыточной реактивности может быть осуществлена удалением части топлива, введением поглотителя или введением других стержней небольшой эффективности. Наилучший способ введения поглотителя— равномерное распределение его по объему активной зоны в виде раствора в замедлителе или теплоносителе.
Следует отметить, что спад плотности нейтронов, регистрируемый нейтронными датчиками в момент сброса стержня, существенно зависит от расположения этих датчиков. Необходимо, чтобы сигнал от нейтронных датчиков был пропорционален изменению средней плотности нейтронов. Локальные возмущения приводят к искажению спада плотности нейтронов, что может привести к заметным ошибкам при определении ∆к по (6.31).
Кроме указанных методов калибровки поглощающих стержней существуют и другие, среди которых можно назвать методы: осциллирующего стержня, осциллирующей плотности нейтронов, осциллирующего источника. Суть заключается в периодическом изменении реактивности или плотности нейтронов около некоторого среднего значения. При этих методах не требуются выдержки реактора в надкритическом состоянии, эксперименты проводятся на реакторе в критическом состоянии (первые два метода) либо в подкритическом состоянии (метод осциллирующего источника). Однако они не дают прямого измерения реактивности, а позволяют определить только относительную величину и требуют специальной калибровки.
