Understanding the RBMK behavior at low power

Bertrand Mercier (1, 2) , Volodymyr Borysenko (3, 4)

1 CEA - CEA- Saclay
2 INSTN - Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires
3 Institute of Geography of NAS of Ukraine
4 Institute for safety problems of nuclear power plant NAS of Ukraine

It is well known that the RBMK (Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalniy) reactors could be unstable at low power. But what does it mean precisely ? By using a 2x2 system of non-linear ordinary differential equations and a more accurate 8x8 system derived in [1] we show that naturally (i-e without using the control rods), with the same reactivity injection, the lower the initial power then the higher the final power, which is a rather unusual behaviour.

Il est bien connu que le réacteur RBMK pouvait être instable à basse puissance. Mais qu'est-ce que cela veut dire précisément ? En utilisant un système différentiel non-linéaire 2x2 puis un système plus précis 8x8 faisant intervenir 6 groupes de neutrons retardés, nous montrons qu'avec la même injection de réactivité, si la puissance initiale du réacteur est plus faible, sa puissance finale peut être plus élevée, ce qui est un comportement assez inhabituel.

Domaines: Science non linéaire [physics]; Sciences de l'ingénieur [physics]

Bertrand Mercier, Volodymyr Borysenko. Understanding the RBMK behavior at low power. 2023. ⟨hal-04132356⟩