РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА ПО КУРСУ “АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЯДЕРНЫМИ РЕАКТОРАМИ”

Турова Евгения Борисовна

Научный руководитель: Карначук Виктор Иванович, к.т.н. доцент кафедры ЭАФУ ТПУ

Томский политехнический Университет, г.Томск, Россия

Роль математического моделирования при изучении учебных дисциплин по атомной технике весьма значительна, потому что, многие эксперименты нельзя проводить на реальных установках.

Электронные обучающие программ на ФТФ ТПУ разрабатываются достаточно давно. нами предлагается комплекс обучающих программ в виде лабораторных работ, включенных в электронный учебник “Автоматическое управление ядерными реакторами”.

Каждая лабораторная работа позволяет провести исследования по нескольким направлениям, кроме того, интерфейс лабораторных работ позволяет студенту одновременно вводить параметры и наблюдать результаты в виде графиков и таблиц с результатами расчёта в одном окне.

Цикл лабораторных работ составлен по пяти темам:

“Кинетика ядерного реактора”. Лабораторная работа позволяет изучить динамику изменения потока при различных по амплитуде скачках реактивности, сравнить по точности три модели точечной кинетики: с 1, 2, 6 группами запаздывающих нейтронов. Программа позволяет менять тип реактора, вид топлива, вид модели реактора, наблюдать поведение реактора при ступенчатом и линейном изменении реактивности.

Вторая лабораторная работа по теме “Отравление реактора продуктами деления” позволяет определить равновесное и максимальное отравление реактора, а также определить динамику отравления ксеноном в зависимости от уровня мощности. Определить величину равновесного отравления при включении реактора можно при различных значениях плотности потока нейтронов и концентрациях йода и ксенона. Работа позволяет сделать выводы о влиянии плотности потока нейтронов как на величину равновесного отравления и на время его достижения, так и на величину максимального отравления.

Целью третьей лабораторной работы является изучение программы оптимального останова реактора по параметрам отравления. С её помощью можно определить временную диаграмму остановки, проследить изменение концентраций ксенона и йода. В качестве оптимизируемого параметра выбрано время остановки реактора с учётом допустимой величины отравления до и после остановки реактора.

Четвёртая и пятая лабораторные работы посвящены исследованию релейной и линейной системы автоматического регулирования мощности ядерного реактора. Работы позволяют рассмотреть несколько вариантов реализации системы: с различными типами детекторов нейтронного потока, с различными типами регуляторов, сам реактор, может быть представлен как с нулевой мощностью, так и как объект с внутренней тепловой обратной связью. В этих лабораторных работах можно определить параметры качества регулирования для двух типов систем: с ионизационной камерой и сдатчиком ДПЗ.

Лабораторные работы входят в программный комплекс электронного учебника, содержащего также курс лекций и контрольные вопросы по каждой теме. Учебник разработан в инструментальной среде Toolbook, закупленной ЦДО ТПУ, специально для разработки обучающих программ. Возможности Toolbook позволяют создавать логически развитые системы тестового контроля, а также максимально приблизить версии учебников к сетевому использованию.

Учебник разработан в модульном варианте. Каждый модуль включает лабораторную работу, теоретический материал по теме, и вопросы тестового контроля. Каждый модуль может передаваться по глобальной сети Internet, по мере изучения материала.


e-mail: asf@asf.e-burg.ru