TRIGA Reaktör Dinamiği: Frekans cevap testleri

Frekans domeni tekniklerinin lineer sistem dinamiği üzerindeki çalışmalarda faydalı olduğu artık su götürmez bir gerçektir. Örneğin, sistem kararlılığı ve geribesleme etkilerini elde etmek mümkündür. Nükleer reaktörler, girişi küçük reaktivite pertürbasyonları, çıkışı da müteakip güç değişiklikleri olan bir lineer sistem olarak muamele görebilir. Açık lteratürde TRIGA korları üzerine rapor edilmiş hiç bir deney olmaması motivasyonuyla, bu çalışmada bir reaktivite salınımı kullanarak İ.T.Ü. TRIGA Mark-II reaktörü üzerinde frekans cevap deneyleri yapılmıştır. Bu deneyler için, frekansı ve genliği ayarlanabilen ve mekanik olarak sürülen harici sinüsoidal reaktivite pertürbasyonunu sağlayacak bir mikro-kontrol çubuk imal edilmiştir. Mikro kontrol çubuğunun sürülmesi bir adım motor yardımıyla ve veri toplama işlemleri bir ADC kartı ile PC bilgisayar üzerinden yapılmıştır. Kontrol çubuğu için absorblayıcı olarak, dengeli olduğundan dolayı, İ.T.Ü. Kimya-Metalurji Fakültesi'nde bir laboratuvarda üretilmiş olan doğal izotopik zenginlikteki B4C bileşiği kullanılmıştır. Ölçümler, 0.02, 4 ve 200 kW güç seviyelerinde 0.002-2 Hz. frekans aralığında yapılmıştır. Sonuş olarak, aşağıdaki gözlemler kaydedilmiştir: - 0.02 kW güç seviyesinde alınan sonuçlar, 6-gruplu nokta reaktör kinetik denklemlerinden elde edilen sıfır güç frekans cevabını çok yakından takip etmektedir. - 4 kW güç seviyesinde, çalışılan frekans aralığında, geribesleme etkisi kazanç eğrisinde net olarak görülmüyor. - 200 kW güç seviyesinde geribesleme etkisinin DC değeri 1.5c/%P olarak ölçülmüştür. Ölçülmüş transfer fonksiyonunun Nyquist analizi, reaktör mutlak kararlılığını açıkca göstermiştir. - Güç-reaktivite geribesleme etkisini, zaman sabiti 0.16 sn. olan birinci dereceden bir modelle ifade etmek mümkün olmaktadır.