Утечка нейтронов

Величина р, называемая вероятностью избежать резонансного захвата, определяется как доля резонансных нейтронов, которые не были захвачены из-за уменьшения энергии. Эта величина р является функцией относительных размеров и взаимного расположения замедлителя и топлива. Следовательно, (1—р) нейтронов в единицу времени претерпевают резонансное поглощение в единице объема, а энергия вт уМ о ФР р нейтронов уменьшается до более низких уровней. Часть этих нейтронов, диффундируя, выходит за пределы реактора, часть (Рч) остается и переходит в тепловые нейтроны. Рп — вероятность избежать утечки нейтронов, замедляющихся от резонансной до тепловой энергии. [c.75]

Оказывается, что наименьший обилий объем имеет реактор сферической формы. Таким образом, сфера имеет минимальную критическую массу для данной концентрации горючего. Утечка нейтронов из реакторов кубической и цилиндрической форм больше, чем пз сферического реактора, так как они имеют большую величину отношения поверхности к объему. [c.154]

Таким образом, мы получаем полную утечку нейтронов из элементарного объема в единицу времени [c.119]

Это основное выражение для изменения числа нейтронов во времени N i). Для утечки нейтронов в результате диффузии исходя из закона Фика получаем [c.552]

В них в отличие от ядерной бомбы цепная реакция деления удерживается на стационарном уровне. Это технически осуществимо вследствие наличия запаздывающих нейтронов — можно реализовать почти стационарный режим работы реактора, при котором время удвоения мощности, выделяемой в цепной реакции, имеет порядок единиц минут. Соответственно, для регулирования коэффициента размножения нейтронов и мощности реактора в этом режиме, достаточно иметь управляющую систему с быстродействием порядка десятков секунд. Управление реактором осуществляется введением в его активную зону или поглотителей нейтронов, или, наоборот, дополнительного делящегося материала — источника нейтронов. Применяется также регулирование величины утечки нейтронов из активной зоны реактора. [c.117]

Понятие полного тока, введенное выше, может быть использовано при выводе аналитического выражения для утечки нейтронов из элементарного [c.118]

Вероятность же утечки нейтрона при прохождении определяется [c.212]

Изменение физических (макроскопических) свойств обусловливается г) изменением плотности реакторных материалов д) изменением утечки нейтронов, которая определяется размерами реактора (и площадью миграции). [c.219]

Коэффициент диффузии для быстрой группы можно вычислить из соответствующего выражения для утечки нейтронов. Примем [c.332]

Утечка нейтронов зависит от размеров и геометрической формы размножающей среды, а потери нейтронов за счет конкурирующих реакций определяются ее составом. Обычно задачу получения К= 1 решают, сначала исключив утечку нейтронов, т. е. определяют Ко для бесконечно большого объема размножающей среды. И если 1Со> 1, то всегда существует объем конечных размеров, в котором может быть достигнуто условие [c.229]

Вероятность Р избежать утечки за пределы конечной системы определяется геометрией, размерами, отражающей способностью стенок сосуда. Вероятность избежать утечки зависит от длины пути между местом рождения нейтрона и стенками сосуда и от возможности пройти этот путь без столкновений. Первый фактор можно назвать геометрическим. Второй фактор определяется нейтронно-физическими свойствами размножающей системы. Нейтроны, средняя длина свободного пробега которых меньше, чем расстояние, которое им необходимо преодолеть до границы системы, остаются в системе. Параметром, который определяет свойства среды в отношении утечки нейтронов, является длина миграции М. Утечка нейтронов пропорциональна Л/. [c.230]

Улучшение нейтронного баланса в реакторах на тепловых нейтронах за счёт снижения утечки нейтронов, спектрального регулирования реактивности [c.166]

В качестве замедлителей нейтронов применяются графит, обычная и тяжелая вода, а также соединения бериллия. В хорошем замедлителе нейтроны при столкновении с ядрами должны терять большое количество энергии, а эффективное сечение поглощения при этом должно быть небольшим. Для предотвращения утечки нейтронов активная зона реактора окружается слоем соответствующего материала — отражателя. [c.613]

НАКОПЛЕНИЕ И РАСПАД ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ В РЕАКТОРЕ С УТЕЧКОЙ НЕЙТРОНОВ И НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРЕРАБОТКОЙ ТОПЛИВА [c.55]

Часто в реакторах на тепловых нейтронах активная зона с однородно распределенным делящимся материалом находится в центре реактора, все остальное пространство заполнено замедлителем. Такие однозонные реакторы для уменьшения утечки нейтронов обычно окружают отражателем из замедляющего материала. При захвате нейтронов оболочкой двухзонного реактора образуются новые делящиеся материалы. Таким образом, материал оболочки участвует как в прерывном, так и непрерывном процессах и компенсирует расход топлива. [c.68]

Если бы реактор не имел отражателя, можно было бы воспользоваться непосредственно равенством (6.80) для определения критической концентрации топлива. Поскольку в данном случае есть отражатель, необходимо видоизменить это соотношение, чтобы учесть влияние отражателя. В гл. 1 было показано, что назначение отражателя состоит в том, чтобы уменьшить утечку нейтронов из активной зоны и, следовательно, понизить критическую концентрацию топлива в системе. Ясно, что, если отражатель совсем не принимать во внимание, оценка критической концентрации топлива может оказаться слишком завышенной. Нужно попытаться произвести более точные вычисления. Для этого можно воспользоваться эквивалентным реактором без отражателя. Определим размеры цилиндрического реактора без отражателя, который становится критическим при той же концентрации топлива, как и действительный реактор с отражателем. Понятно, что эта эквивалентная система без отражателя должна иметь в точности такую же геометрию тепловыделяющих элементов и такое же распределение нетопливных компонентов, как и реальная система. Если бы удалось как-то оценить размеры системы без отрая ателя, то можно было бы воспользоваться равенствами (5.204) и (6.80) для вычисления критической концентрации. Соответствующий метод — метод эффективной добавки — рассмотрен в общей теории многозонных реакторов (гл. 8). Этот метод позволяет оценить увеличение размеров при переходе от системы с отражателем к системе без отражателя при условии, что обе системы критичны прп одной и той же концентрации топлива. [c.229]

Состав топлива будет меняться во время облучения из-за непрерывного расходования делящегося материала, накопления продуктов деления и изотопов, образующихся в результате захвата нейтронов делящимися и неделящимися материалами. Для поддержания работы реактора необходимо сохранять баланс нейтронов. Это достигается с помощью специально вводимых поглотителей — регулирующих стержней или увеличением утечки нейтронов в некоторые моменты облучения. [c.71]

Количество быстрых нейтронов, которые не выходят за пределы реактора из-за уменьшения их энергии до резонансной, зависит от размеров реактора и свойств замедлителя. Рг — вероятность избежать утечки нейтронов, замедляющихся от энергии деления до резонансной. [c.75]

Вероятность избежать утечки нейтронов, замедляющихся от энергии деления до резонансной. . Вероятность избежать утечки нейтронов, замедляющихся от энергии деления до тепловой Р( . . . Вероятность избежать резонансного захвата, р. ........... [c.77]

Из формулы определения коэффициента размножения следует, что его величину можно изменить в зависимости от выбранных условий в том или ином направлении и тем самым регулировать развитие цепной реакции. Проведение реакции в стационарном режиме осуществляется в ядерных реакторах. Как во взрывных устройствах, так и в реакторах для уменьшения вероятности утечки нейтронов и сокращения критических размеров систему, содержащую делящееся вещество, окружают отражателем. В качестве отражателей могут быть использованы и замедлители нейтронов графит, ВеО, D2O. [c.416]

Его смысл состоит теперь в том, что в среде, достаточно обширной для того, чтобы утечка нейтронов через границы была несущественной, т. е. в такой среде, в которой нейтрон проводит всю свою жизнь, вероятность захвата одинакова для всех медленных нейтронов. Величина, обратная вероятности захвата в единицу времени , т. е. l/ av для I/o-поглотителя ), может рас- [c.49]

Изменение положения отражателей влияет на распределение нейтронов из-за изменения утечки нейтронов из реактора. Строгий расчет таких способов регулирования — задача очень трудная, однако, если эффект не слишком велик , для таких расчетов могут быть использованы методы теории возмуш ений. Многие работаюш ие в настояш ее время реакторы обладают известной степенью стабильности, в частности реакторы с жидким теплоносителем. В таких реакторах некоторые отклонения от стационарного состояния вызывают изменение функции распределения нейтронов и мощности реактора, но эти возмущения быстро затухают, и система возвращается в начальное состояние. В число задач, возникающих перед теорией реакторов, входит и определение динамической реакции реактора на такие возмущения. Задачи динамической реакции и стабильности, представляющие инженерный интерес, в большинстве случаев нелинейны. Многие из этих задач решаются с помощью электронных и других моделей реакторов и быстродействующих вычислителоных машин. [c.21]

Функция (г, t)dт представляет утечку нейтронов из элементарного объема через границы (г, t) — число нейтронов скорости и в единице объема в точке г, уходящих из элемента объема через гран1щы в единицу времени в момент времени t. [c.116]

Такпм образом, при вычислении утечки нейтронов из объема V, имеющего площадь поверхности Л, можно использовать соотношение типа [c.317]

Воспользуемся методом разделения переменных, т. е. найдем решение системы (6.54), которое можно представить как произведение двух функций функции координат и функции энергии. Но разделение неременных можно получить только, когда граничные условия имеют соответствующую форму поэтому выше их выбрали специальным образом. Результаты, хотя и просты по форме, весьма важны для многих применений к расчету реактора. В применении к реальным системам серьезные трудности возникают лишь, когда транспортное сечепие (и, следовательно, длина экстраполяции) сильно зависит от энергии. Это может быть случай водородсодержащей среды (см. рис. 4.29). В таких случаях выбор единого значения длины экстраполяции во всем рассматриваемом интервале летаргии может привести к большим ошибкам в определении утечки нейтронов, летаргия которых заметно отличается от значения, соответствующего среднему г. Но даже в таких случаях часто пользуются этим приближением, чтобы упростить вычисления. [c.202]

Определим ф , используя результаты вычислений утечки нейтронов для уравнения (7.4). Если заметить, что ф (ж, х) = и (а , д,) (у. 1), то очевидно, что ф (ж, [х) [х( [х есть число нейтронов, проходящих в единицу времени через единичную площадку, нормаль которой совпадает с осью х, в на-правленни под углом к оси а , косинус которого равен [х, в интервале [х. [c.247]

Начнем с применения одпоскоростпой диффузионной теории к многозонным средам. С ее помощью нельзя рассчитать распределение нейтронов при замедлении, но при учете влияния отражателей ее можно нрименить для онределения уменьшения утечки нейтронов в случае использования отражателя. [c.301]

Интересно отметить, что предельный случай а = 1 для кольцевой геометрии соответствует двумерной щели в реакторе, В отношении утечки нейтронов это неудачная система и ее обычно и,збегают. [c.516]

Из этих соотношений видно, что утечки нейтронов из реактора различны по различным направлениям. Эта анизотропия может быть учтена в расчете коэффициента размно жения, например, путем введения подправленной площади миграции в модель гомогенного реактора. Уравнение нейтронного баланса для этой системы имеет, согласно формуле (6.87), следующий вид [c.518]

При расчете этой системы использовалось 29 групп по летаргии для падтепловых нейтронов, а тепловые нейтроны учитывались тепловой группой, энергия которой соответствовала 84° С. Расчетный шаг по пространству был выбран равным 0,754 см, что соответствует 16 расчетным точкам в активной зоне и 14 — в отражателе. Результаты этих вычислений приведены в табл. 12.2. Этот в некотором отношении предельный случай был выбран для того, чтобы нагляднее подчеркнуть разницу между диффузионно-возрастной моделью и моделью Гёрцеля — Селенгута. Так как реактор очень мал, утечка нейтронов в общем нейтронном балансе играет весьма сущест- [c.563]

Метедика )1 Относительная ДОЛЯ нейтроиов, поглощенных Полная утечка нейтронов Относительная доля быстрых пейтронов В общей утечке нейтронов Относительная доля делений, обязанная тепловым нейтронам [c.564]

Замечание. Во избежание недоразумения следует упомянуть различные способы обозначения некоторых эквивалентных и подобных величин, встречающиеся в специальной литературе. Часто рассматривают поведение во времени конечного реактора (с утечкой нейтронов), т. е. с эффективным коэффициентом размножения нейтронов kett в отличие от коэффициента размножения kaa (идеального, бесконечного) реактора без утечки нейтронов. В связи с этим k часто может представлять кщ (если утечка нейтронов не равна нулю) и k o (если утечка нейтронов равна нулю). Далее, в качестве избытка, который часто (менее правильно) называют реактивностью, имеем [c.546]

Имеется несколько способов получить потерю нейтронов, достаточную для избежания воза икно Вени Я самопроизвольной цепной реакции. Масса делящегося материала должна быть ниже хорошо известной критической массы сосуды должны иметь форму, благоприятную для утечки нейтронов концентрация должна быть ниже безопасного предела. Можно использовать также поглотители нейтрогшв (нейтронные яды). [c.289]

Источнико[м бесплодной потери нейтронов является, помимо улавливания их посторонними ядрами элементов, примешанных к урану также улетучив-анне нейтронов наружу, за пределы урановой массы. Вероятность того, что возникший внутри массы нейтрон осуществит ядерное деление, пропорциональна числу ядер с которыми он имеет шансы встретиться, т. е. объему уранового шара. Вероятцость же того, что нейтроны, не встретившись с ядром, выскочат наружу, пропорциональна поверхности шара. С увеличением радиуса поверхность шара увеличивается медленнее, чем его объем. Поэтому с возрастанием радиуса уранового шара вероятность утечки нейтронов уменьшается, а вероятность их полезного действия увеличивается. Существует опре- [c.479]

Не все нейтроны, образовавшиеся из делящегося материала, захватываются топливом для поддержания цепной реакции или для получения делящегося материала. Потери происходят из-за утечек и вредного поглощения в замедлителе, теплоносителе, продуктах деления и в конструкционных материалах реактора (трубках теплоносителя, оболочках тепловыделяющих элементов и др.). Кроме того, некоторая часть нейтронов, образующихся внутри реактора, уходит через его внешнюю поверхность. Чтобы избежать этих потерь, материалы, используемые для конструирования реакторов, ндряду с другими качествами должны иметь наименьшие сечения захвата нейтронов. В тепловых реакторах утечка нейтронов меньше, чем в реакторах на быстрых нейтронах, при этом чем больше размеры реактора, тем меньше утечка. Все же эта потеря.не может быть сведена к нулю, так как нет материала, полностью непроницаемого для нейтронов. [c.68]

Наконец, tl N fФPгpP нейтронов переходят в тепловые. Величину Р1Р2 — вероятность избежать утечки нейтронов, замедляющихся от энергии деления до тепловой энергии, — обозначим Р(11. [c.75]

Источником бесплодной потери нейтронов является, помимо улавливания их посторонними ядрами элементов, примешанных к урану 235, также улетучивание нейтронов наружу, за пределы урановой массы. Вероятность того, что возникший внутри массы нейтрон осуществит ядерное деление, пропорциональна числу ядер с которыми он имеет шансы встретиться, т. е. пропорциональна объему уранового шара. Вероятность же того, что нейтроны, не встретившись с ядром, выскочат наружу, пропорциональна поверхности шара. С увеличением радиуса шара поверхность шара увеличивается медленнее, чем его объем. Так, при увеличении радиуса шара вдвое его поверхность возрастает в 2x2=4 раза, а объем в 2Х2x2=8 раз. Поэтому с возрастанием радиуса уранового шара вероятность утечки нейтронов относительно уменьшается, а вероятность их полезного действия относительно увеличивается. Существует определенное критическое значение радиуса массы из урана 235, ниже которого возникающие в ней цепные ядерные реакции будут протекать затухая, а выше — лавинообразно разветвляясь. Шар из урана с радиусом ниже критического ни при каких условиях не взорвется шар из урана с радиусом свыше критического взорвется сам собой, так как в нейтронах вследствие непрерывно текущей в уране ядерной цепной реакции в природе нет недостатка. На этом основано приведение в действие урановой бомбы путем быстрого сближения двух урановых масс, порознь обладающих объемами ниже критического, но вместе образующих объем свыше критического. Критический радиус может быть уменьшен путем заключения урана в оболочку из элемента, ядра которого не поглощают нейтронов, а отражают их по закону упругого удара обратно внутрь взрывающейся атомной бомбы. [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология