功率展平

因為反應堆的功率輸出是由傳熱能力來決定的，因此局部的功率峰值會限制整個反應堆的輸出功率。為了儘可能提高反應堆的總輸出功率，就需要進行功率展平。

所謂的功率展平，就是要讓堆芯內最大的體積釋熱率與平均體積釋熱率的比值儘可能小，以提高全堆的功率輸出水平。功率展平的主要措施有：燃料元件分區布置，合理設計和布置控制棒（例如採用束棒及部分長度控制棒），堆芯內可燃毒物的合理布置，採用化學補償溶液以及堆芯周圍設定反射層等。

不同富集度的燃料分區布置對功率分布影響很大，如圖 所示。壓水堆通常把燃料元件以適當的柵距排列成為柵陣，並且用不同富集度的燃料元件分區布置。通常把富集度低的燃料放在中心區域，富集度高的燃料放在外圍。

圖 燃料富集度分區布置

反射層能夠把有可能泄漏出去的中子反射回來，因此可以提高周圍區域的中子注量率，如圖 所示。

反射層對徑向功率分布的影響

良好的慢化劑通常也是良好的反射層材料，例如水、重水、鈹、鋯、石墨等都是經常被採用的反射層材料。在快堆中的反射層材料通常不用慢化性能好的材料，因為希望反射回來的還是快中子。

控制棒的布置對功率分布影響也很明顯。幾乎所有的反應堆都有控制棒，它對堆芯功率分布的影響由圖所示。圖中的虛線是沒有控制棒情況下的徑向功率分布；圖中實線所示是在堆中插入控制棒後的徑向功率分布。由於控制棒是熱中子的強吸收材料，在控制棒附近使得中子通量密度下降很多，因此把控制棒布置在反應堆的合適位置，可以得到比較理想的功率分布。

控制棒對徑向功率分布的影響

控制棒對反應堆的軸向功率分布也有很大的影響。通常，控制棒可以分為三大類，即停堆棒、調節棒和補償棒。停堆棒在正常運行工況時在堆芯的外面，只有在需要停堆的時候才迅速插入堆芯。補償棒是用於抵消壽期初大量的剩餘反應性的。如圖 所示，在壽期初，補償棒往往插得比較深；而在壽期末，隨著燃耗的加深，慢慢地拔出來了。這樣，在不同的壽期，產生了堆芯功率不同的軸向分布。

補償棒對軸向功率分布的影響