Файл: Уриг, Р. Статистические методы в физике ядерных реакторов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 97

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Однако в работе [18] указывалось, что нельзя детектировать пузырь­ ковое кипение в Окриджском исследовательском реакторе, и пред­ полагалось, что индуцированные потоком теплоносителя флук­ туации нейтронной плотности (по крайней мере для Окриджского исследовательского реактора) будут всегда маскировать флуктуации, обусловленные пузырьковым кипением. В работе [19] отмечалось, что возможность детектирования кипения с помощью измерений ней­ тронных шумов при любом уровне кипения увеличивается с ростом уровня мощности, но делалось также предположение, что возрас­ тающий уровень шума, индуцированного потоком теплоносителя, и связанный с увеличением расхода теплоносителя, требующегося для удаления тепла, отрицательно сказывается на чувствительно­ сти. Далее автор указал, что измерения акустических шумов яв­ ляются более чувствительным средством обнаружения кипения, чем измерения нейтронных шумов, по крайней мере в 1000 раз в боль­ шинстве случаев. Автор и его помощники продолжают развивать акустические методы в качестве средств детектирования пузырько­ вого кипения и определения количества возникающего пара.

СП И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1.Seifritz W., Stegemann D., Vath W. Two-Detector Cross-Correlation Experiments in Fast-Thermal Argonaut Reactor STARK- — In: Neutron Noise, Waves and Pulse Propagation, Gainesville, Fla., 1966, Uhrig R. E. (Coordinator); AEC Symposium Series, 1967, N 9 (CONF-660206).

2. Veltman В. P. Th., Kwakernaak V. H. Regelungstechnik, 1961, в. 9,

s.357.

3.Dragt J. B. Reactor Noise Analysis by Means of Polarity Correlation. —

«Nukleonik»,

 

1966, v. 8 , N 4, p. 225.

 

 

4. Randall R.

L., Pekrul P. J. Application of Analog Time and Frequency

Correlation

Computers to Reactor Systems

Analysis. — In: Neutron

Noise, Waves

and Pulse Propagation. Gainesville,

Fla., 1966, Uhrig R. E.

(Coordinator);

AEC Symposium Series, 1967,

N 9

(CONF-660206).

5.Randall R. L., Pekrul P. J., Grayban G. R. Development of Noise Ana­ lysis Techniques for Measuring Reactor Coolant Velocities. — USAEC

Report NAA-SR-11193, Atomics International, February 1966.

6 . Elliot R. D. Thermal Analysis Program (TAP-3), Preliminary User’s Ma­

nual, Atomics

International

Program, April 1964.

7. Bendat J. S.

Principles and

Applications of Random Noise Theory. John

Wiley and Sons, Inc., N. Y., 1958. (См. Бендат Дж. Основы теории случай­

ных процессов и ее применения. Пер. с англ. М., «Наука»,

1965).

8 . Uhrig R. Е. Use of Exponential Cosine Autocorrelation

Functions in

Processing

Nuclear-System Test Data. — «Trans. Amer.

Nucl. Soc.»,

1965, v. 8 ,

N 2, p. 586.

 

9.Springer T. Los Alamos Scientific Laboratory, personal communication, 1964.

10.Cockrell R. G. University of Florida, personal communication, 1964.

11.Kenney E. S. Noise Analysis of Nuclear Reactors with the Use of Gamma Radiation. — In: Neutron Noise, Waves and Pulse Propagation. Gaines­ ville, Fla., 1966, Uhrig R. E. (Coordinator); AEC Symposium Series, 1967, N 9 (CONF-660206).

12.Lehto W. K. Measurement of Dynamic Reactor Parameters by Photon Observation. Ph. D. Dissertation, University of Michigan, November 1967.

396


13.Rockwell T. Reactor Shielding Design Manual. D. Van Nostrand Com pany, Inc., Princeton, N. Y., 1956. (См. Защита ядерных реакторов. Пер'

с англ. Под ред. С. Г. Цыпина. М., Изд-во иностр. лит., 1958.)

14.Weinberg А. М., Wigner Е. Р. The Physical Theory of Neutron Chain Reactors. The University of Chicago Press, Chicago, 1958. (См. Вейнберг A.,

Вигнер E. Физическая теория ядерных реакторов. Пер. с англ. Под ред. Я. В. Шевелева. М., Изд-во иностр. лит., 1961.)

15.Shen С. Н. Noise Analysis of the Pennsylvania State University Reactor. M. S. Thesis, The Pensylvania State University, December 1965.

16.Saxe R. F. Acoustic Characteristics of the Oak Ridge Research Reactor.—

In: Neutron

Noise, Waves and Pulse Propagation.

Gainesville,

Fla.,

1966, Uhrig

R. E. (Coordinator);

AEC Symposium

 

Series,

1967,

N 9

(CONF-660206), p. 475—485.

 

 

Dynamic (Noise)

17. Rajagopal V.,

Gallagher J. M. Some Applications of

Measurements

in Pressurized—Water—Reactor Nuclear

Power Plants..—

In: Neutron

Noise, Waves and Pulse Propagation.

Gainesville,

Fla,

1966, Uhrig

R. E. (Coordinator);

AECSymposium

Series,

1967,

N 9

(CONF-660206), p. 487—501.-

18.Fry D. N., Roux D. P., Ricker C. W., Stephenson S. E., Hanauer S. H., Trinko J. R. Neutron—Fluctuation Measurements at Oak Ridge National Laboratory. — In: Neutron Noise, Waves and Pulse Propagation. Gai­ nesville, Fla., 1966, Uhrig R. E. (Coordinator); AEC Symposium Series, 1967, N 9 (CONF-660206), p. 462—474.

19.Saxe R. F. North Carolina State University, personal communication, 1969.


 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

 

 

 

 

 

Предисловие к переводу...................................................................................

 

 

 

'

 

 

 

 

3

Предисловие автора к русскому изданию .

 

 

 

 

5

Г л а в а

1.

Общая

характеристика случайных процессов в ядерных

^

 

 

реакторах ........................................................................................

 

 

в ядерных

реакторах . . . .

 

 

§

1.1.

Случайные процессы

7

 

 

§ 1.2. Обоснование методов случайных шумов в изме­

9

 

 

рениях

на ядерных реакторах...................................................

 

 

 

 

 

 

 

§ 1.3. Случайные процессы и переменные................................

 

 

11

 

 

§ 1.4. Стационарные и эргодические процессы.....................

13

С п и с о к л и т е р а т у р ы ............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

15

Г л а в а

2.

Статистические методы, применяемые при

анализе слу­

17

 

 

чайных шумов...................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 2.1.

Введение..................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

§ 2.2.

Средние значения и моменты вероятности...............

17

 

 

§

2.3.

Вероятностные

распределения

при

радиоактив­

 

 

 

 

 

 

ном распаде ................

 

 

 

 

 

 

 

2 0

 

 

§ 2.4. Корреляционные функции . ■ ........................................

 

 

 

25

С п и с о к л и т е р а т у р ы .............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

29

Г л а в а 3.

Статистические дискретные

методы в реакторных систе­

30

 

 

мах ........................................................................................................

Введение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 3.1.

распределение

нейтронов деления

30

 

 

§ 3.2.

Вероятностное

31

 

 

§ 3.3.

Метод

росси—альфа...................................................

отношение

 

• •

34

 

 

§

3.4.

Метод,

использующий

 

дисперсии

40

 

 

 

 

к среднему (метод Фейнмана)..........................................

 

 

 

 

 

§ 3.5. Метод дисперсии Беннета................................................

 

 

 

 

45

 

 

§ 3.6. Методы определения вероятности...................................

 

 

46

 

 

§

3.7. Метод

распределения

интервалов (метод Бабала)

49

 

 

§

3.8.

Метод мертвого

времени

(метод Сринивасана) . .

53

 

 

§ 3.9. Методы корреляционного анализа..................................

 

 

54

 

 

§ 3.10.

Ковариационные измерения...........................................

 

 

источника

56

 

 

§ 3.11. Метод

эндогенного

пульсирующего

58

С п и с о к л и т е р а т у р ы ..............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

60

Г л а в а

4.

Основные соотношения теории

случайныхшумов . . .

62

 

 

§4.1.

Введение.................................................................................

 

функция

 

 

62

 

 

§ 4.2.

 

Автокорреляционная

 

 

62

 

 

§ 4.3.

 

Автоковариационная функция........................................

 

 

 

64

 

 

§ 4.4. Спектральная плотность мощности...............................

 

функции

65

 

 

§

4.5.

 

Специальные

автокорреляционные

 

 

 

 

 

 

и спектральные плотности мощности.............................

 

 

6 8

 

 

§ 4.6. Взаимная корреляционная функция

........................

 

75

 

 

§ 4.7. Взаимная ковариационная функция...............................

 

 

77

 

 

§ 4.8. Взаимная спектральная плотность..........................

 

 

78

 

 

§ 4.9.

Соотношения между

входными

и выходными сиг­

80

 

 

 

 

 

налами

..................................................................................

рассмотрение

 

 

 

 

 

§ 4.10. Практическое

 

 

 

84

 

 

§ 4.11. Односторонняя спектральная плотность...................

85

 

 

§

4.12. Зависимость корреляционных

функций и спект­

90

 

 

§ 4.13.

ральных плотностей от среднего значения . . . .

 

 

Когерентные ф ункции ....................................................

 

 

 

 

детекторов

93

 

 

§ 4.14.

Корреляция при использовании двух

94

 

 

 

 

 

и измерение спектральной плотности............................

 

 

 

§ 4.15. Многоканальные по входу линейные системы . . 100

С п и с о к л и т е р а т у р ы ..........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

ПО

Г л а в а

5.

Элементарная

теория

реакторных

ш умов..............................

 

 

111

 

 

§ 5.1.

 

Введение...............................................................................

 

 

 

ш ум а

 

 

111

 

 

§ 5.2.

 

Источник эквивалентного

 

 

111

398


 

 

§ 5.3. Метод Ланжевена — модель

 

с

сосредоточенными

116

 

 

 

 

параметрами...........................................................................

 

реакторный

шум .

 

 

 

§ 5.4. Пространственно-зависимый

.119

 

 

§

5.5.

Пространственно-зависимый

шум в

бесконечной

126

 

 

 

 

ср ед е.......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 5.6. Влияние границ на корреляцию..................................

в

паралле­

133

 

 

§

5.7.

Пространственно.-зависимый

 

шум

135

 

 

§ 5.8.

лепипеде без отражателя.................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение..........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

140

С п и с о к л и т е р а т у р ы ...........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

141

Г л а в а

6 .

Методы анализа

шумов...........................................

 

 

 

 

 

 

 

142

 

 

§ 6.1.

Введение...............................................................................

 

измерения

 

 

 

 

 

 

142

 

 

§

6.2.

Корреляционные

..........................................

 

 

 

 

 

144

 

 

§ 6.3. Измерения спектральной плотности...........................

 

 

 

146

 

 

§ 6.4. Измерения передаточных функций..............................

 

 

 

 

149

 

 

§ 6.5.

Прямой

гармонический анализ

................................

 

 

 

 

151

 

 

§ 6 .6 . Конечная длительность реализации............................

 

 

 

 

154

 

 

§ 6.7. Временные и спектральные «окна»..............................

 

 

 

 

155

 

 

§ 6 .8 . Анализ спектральной плотности..................................

 

 

 

 

159

 

 

§ 6.9. Статистические степени свободы..................................

 

на

изме­

160

 

 

§

6.10.

Влияние некоррелированных

шумов

163

 

 

§

6.11.

рения передаточной функции........................................

 

функции . .

 

 

Точность измерений передаточной

167

С п и с о к л и т е р а т у р ы ..........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

173

Г л а в а

7.

Методы измерения шумов и аппаратура...............................

 

 

шумов

174

 

 

§ 7.1.

Аппаратура

для

измерений

реакторных

174

 

 

§

7.2.

Методы

непрерывного анализа данных с помощью

175

 

 

 

 

аналоговых ЭВМ

............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 7.3. Измерение плотности вероятности...............................

 

 

 

 

180

 

 

§ 7.4. Измерение корреляционных функций.........................

 

 

 

183

 

 

§ 7.5. Измерения спектральной плотности...........................

спектральной

185

 

 

§

7.6. Методы фильтрации при измерениях

189

 

 

§

7.7.

плотности ..............................

 

интервала

спектральной

плот­

 

 

Выбор частотного

198

 

 

§

7.8.

ности .....................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

. . .

 

 

 

Анализ периодических процессов . . . . . .

 

200

 

 

§

7.9.

Анализ спектров переходных процессов . .

. . .

 

202

С п и с о к л и т е р а т у р ы

.........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

205

Г л а в а

8 . Сбор,

передача

и запись данных..............................................

 

 

 

 

 

 

 

206

 

 

§ 8.1. Введение...............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

206

 

 

§ 8.2. Получение д а н н ы х ..........................................................

 

 

 

 

 

 

 

207

 

 

§ 8.3. Запись непрерывной информации................................

 

 

 

 

209

 

 

§ 8.4. Аналого-цифровое преобразование...............................

 

 

вре­

217

 

 

§

8.5.

Многоканальная

передача:

 

распределение

224

 

 

 

 

мени работы оборудования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 8 .6 . Система сбора цифровой информации......................

 

 

 

225

С п и с о к л и т е р а т у р ы ..........................................................................

 

 

шумов и их приме ­

228

Г л а в а

9.

Методы генерации псевдослучайных

229

 

 

 

 

нение ......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 9.1. Введение...............................................................................

 

 

взаимной

 

 

 

 

229

 

 

§ 9.2.

Входные

переменные для

корреляции 231

 

 

§

9.3. Максимальная

последовательность

линейного

238

 

 

§ 9.4.

регистра сдвига —последовательность) . . .

.

 

 

Псевдослучайная

переменная

типа остатков квад ­

252

 

 

 

 

рата ........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 9.5. Многочастотные двоичные входные . . . .сигналы

обрат­

253

 

 

§ 9.6.

Певдослучайная

двоичная

переменная

с

258

 

 

§

9.7.

ным повторением...............................................................

 

 

 

 

 

в ка­

 

 

Использование псевдослучайных переменных

260

 

 

 

 

честве заменителя

случайных .........................

шумов

 

 

 

399