Делящееся вещество

В связи с широким развитием ядерной энергетики серьезной проблемой становится переработка радиоактивных отходов, образующихся в результате работы энергетических реакторов, в которых в качестве горючего часто используется уран-235, делящийся при захвате медленных нейтронов. Радиоактивные отходы или осколки деления постепенно зашлаковывают реактор и после разложения 10—20% имеющегося в нем активного материала вызывают такое падение реактивности, что требуется полная переработка тепловыделяющих элементов (стержней и блоков) с очисткой нх от накопившихся вредных примесей, имеющих огромные сечения захвата тепловых нейтронов [308]. Состав продуктов деления зависит от делящегося вещества, времени его облучения, энергии нейтронов, времени охлаждения после облучения и т. д. (табл. 19). [c.319]

Большое внимание [308, 311] уделяется высокотемпературной вакуумной обработке делящегося вещества для выделения из последнего ряда радиоактивных отходов, прежде всего s и °Sг. Оказалось, что при 1680° С и давлении меньше 10 атм из металлического урана испаряется почти полностью рубидий и цезий (на 99,8%) стронций, барий, олово, кальций, сурьма и редкоземельные элементы (на 99%) теллур (на 95%). При этом вместе с цезием из урана возгоняется до 98,6% плутония. Однако широкое применение вакуумной возгонки для извлечения рубидия и цезия из делящегося вещества зависит от успешного решения двух важных вопросов создания жаростойких конструкционных материалов и коллектора для плутония. [c.333]

Энергия, используемая при работе атомных электростанций, выделяется в результате ядерного деления. Топливом для ядерного реактора служит какое-либо делящееся вещество, например уран-235. Обычно уран обогащают изотопом уран-235, доводя содержание последнего приблизительно до 3%, и такой обогащенный уран используют в форме иОз. Гранулами из этого вещества наполняют трубки из циркония или нержавеющей стали. Контроль над протеканием процесса деления осуществляют с помощью стержней из таких веществ, как кадмий или бор, которые хорошо поглощают нейтроны. Контрольные стержни позволяют поддерживать поток нейтронов, достаточный для того, чтобы цепная реакция была самоподдерживающейся, но препятствуют перегреву активной зоны реактора . Реактор приводится в действие каким-либо источником нейтронов его остановка осуществляется достаточно глубоким погружением контрольных стержней в активную зону, т.е. туда, где происходит деление (рис. 20.15). В активной зоне реактора также находится замедлитель - вещество, замедляющее скорость нейтронов, для облегчения их захвата ядерным топливом. Наконец, в активной зоне циркулирует охлаждающая жидкость, которая отводит тепло, [c.269]

Количество электричества, эквивалентное количеству опре деляемого вещества, находят из уравнения [c.269]

При создании реакторов-размножителей возникло множество технических трудностей. Кроме того, программа разработки реакторов-размножителей стала предметом бурных политических дебатов. Поскольку реакторы-размножители, как и заводы по восстановлению ядерного топлива, дают возможность производить плутоний-239, страна, получившая в свое распоряжение реактор-размножитель или технологию восстановления делящихся веществ, становится обладательницей сырья для атомного оружия. Нельзя не считаться с тем, что разработка реакторов-размножителей и совершенствование восстановления делящихся топлив могут обусловить возможность распространения ядерного оружия или хищения ядерных веществ террористическими организациями. [c.273]

Критическая масса (разд. 20.8)-количество делящегося вещества, необходимое для поддержания цепной реакции. Меньшую массу называют подкритической, а большую-надкритической. [c.276]

Для взрыва ядерного материала необходимо такое развитие цепного процесса, при котором выделившаяся энергия достигнет взрывного порога. Это может быть обеспечено при определенной массе делящегося вещества. Минимальная масса этого вещества, необходимая для взрыва, называется критической. Однако, если два куска делящегося материала, которые в сумме составляют критическую массу, нахо-дятся на каком-то расстоянии друг от друга, то взрыва не про- [c.449]

Однако в реальном реакторе реакции протекают с участием запаздывающих нейтронов, обладающих значительно меньшей скоростью. Среди продуктов деления имеются также ядра нескольких радиоактивных изотопов, выделяющие при своем распаде, отстающем от деления, в результате которого они возникли, так называемые запаздывающие нейтроны. Существует несколько групп запаздывающих нейтронов, различных в зависимости от вида делящегося вещества. Например, для урана-235 запаздывающие нейтроны распределяются обычно на шесть групп [c.557]

Реакции, вызываемые захватом нейтронов, приводят к образованию а) изотопов того же элемента, из которого состоит мишень б) изотопов другого элемента в) продукта, который может быстро распадаться с образованием нового изотопа или оказаться делящимся веществом, как это описано в разд. 24.7. Приведем несколько примеров ядерных реакций различных типов [c.431]

Рис. 7.4-8. Использование ПИА для определения метастабильных частиц в системе, которая вызывает постепенное увеличение фонового сигнала. Благодаря точной и воспроизводимой установке времени в ПИА возможна регистрация сигнала в такой момент времени, который соответствует наибольшей разнице между сигналом опре> деляемого вещества и фоновым сигналом (отмечен стрелкой и вертикальной пунктирной линией).

Гетерогенной называют среду, в которой плотность атомных ядер замедлителя и делящегося вещества существенно меняется на расстоянии, гораздо меньшем средней длины свободного пробега нейтронов. Среду, в которой плотности атомных ядер замедлителя и делящегося вещества не изменяются на том же расстоянии, называют гомогенной. [c.230]

Гетерогенное размещение делящегося вещества и замедлителя встречается при химической переработке делящихся веществ. Влияние гетерогенности на К,ф системы начинает проявляться при размере частиц топлива около 100 мкм [2]. В гетерогенной системе нейтроны теряют свою энергию в замедлителе и, следовательно, имеют большую вероятность пройти через область резонансных энергий не столкнувшись [c.235]

Разделение смеси плохо делящихся веществ. [c.249]

Однако не следует забывать, что практическое использование реакции синтеза в настоящее время еще невозможно, пока не решены условия ее организации и не найдены пути управления ходом реакции. В то же время для начала реакции деления необходимо только (количество делящегося вещества, незначи- [c.260]

По целевому назначению все реакторы можно разбить на три группы 1) реакторы для производства энергии, 2) исследовательские реакторы, 3) для производства и, в частности, расширенного воспроизводстиа ядерного горючего. Ядерные реакторы, которые производят делящиеся вещества, обычно подразделяют па б р п д е р ы и конвертеры. Брпдерами называют реакторы, воспроизводящие то же самое горючее, которое они и потребляют. Конвертерами называют реакторы, производящие горючее, отличное от используемого в них самих. Примером конвертера является Хэнфордский реактор, который производит из используя в природном ура- [c.19]

Для того чтобы происходила цепная ядерная реакция, образец делящегося вещества не должен быть слишком мал, иначе нейтроны покинут его прежде, чем у них появится возможность столкнуться с каким-либо ядром и вызвать процесс деления. Если слищком большое количество нейтронов покидает образец делящегося вещества, цепная реакция обрывается. В таком случае масса образца называется подкритической. Если масса образца достаточно велика, чтобы в нем поддерживалась цепная реакция с постоянной скоростью деления, такая масса называется критической. Эго возможно в том случае, если после каждого акта деления только один нейтрон может вызвать новый акт деления. Образец еще большей массы удается покинуть лишь немногим нейтронам. В этом случае по мер е развития цепной реакции число делений все множится реакция протекает в надкритической области. Различия в характере протекания реакции ядерного деления в зависимости от того, является ли масса образца подкритической, критической или надкритической, схематически иллюстрируются рис. 20.13. На рис. 20.14 показан один из способов создания надкритической массы делящегося вещества в атомной бомбе. Для этого с помощью химических взрывчатых веществ быстро соединяют две подкритические массы, в результате чего образуется надкритическая масса. Как видно, принципиальная схема устройства такой бомбы очень проста. Делящиеся вещества, вообще говоря, доступны любому государству, где имеются атомные реакторы, что уже привело к распространению атомного оружия среди мно- [c.268]

Таким образом, с увеличением времени несимметричные компоненты первоначального распределения фо (ж) (выраженные через синусы) уменьшаются более быстро, чем симметричные компоненты (содержащие косинусы). Из этого можно сделать следующий вывод неза1шспмо от начальной формы распределения потока в последующие моменты времени распределение становится все более симметричным, если, конечно, отсутствуют дальнейшие изменения в ядерных характеристиках системы. Этот результат является следствием предположения, что делящееся вещество равномерно распределено по всему объему размножающей сферы, т. е. 2, не зависит от X. Существует еще одно важное следствие, которое может быть выведено из выражения (5.119), а именно всегда существует один член ряда (5.119), который преобладает над другими, и с увеличением времени I этот член один дает все более точную аппроксимацию всего ряда. Докажем это путем следующих рассуждений рассмотрим величину которую запишем в форме [c.143]

Физически двугрупновая модель предполагает, что поведение быстрых нейтронов в реакторе с отражателем может быть описано с помощью одного диффузионного уравнения (в каждой области) при подобранных должным образом поперечных сечениях быстрых нейтронов. Тепловые нейтроны объединяются во вторую группу обычным способом. Таким образом, в случае применения указанной модели к многозонному реактору вводятся два дифференциальных уравнения для каждой области одно — для описания тепловой группы и другое — для описания быстрой группы. Решения этих уравнений в каждой области сшиваются с соответствующими решениями в прилегающих областях с подходящими граничными условиями для каждой группы с учетом требований, налагаемых на решения в центре и на внешней границе реактора. Интенсивность источников тепловых нейтронов в каждой группе пропорциональна потоку быстрых нейтронов, а в областях, содержащих делящееся вещество, интенсивность источников группы быстрых нейтронов пропорциональна тепловому потоку. При проведении последующего решения основное внимание будет уделено аналитической постановке вопроса и решению в частном случае двузонного реактора с внешней неразмножающей областью. Методы, развитые в данном случае, легко обобщаются (в принципе) на более общие ситуации. [c.330]

Параметр Ед соответствует величине 2д в активной зоне. Обе эти величины определяются как сечения увода быстрых нейтронов. Следует заметить, что вид уравнения (143а) явно предполагает, что отражатель не содержит делящегося вещества, так как источник быстрых нейтронов в отражателе принят равным нулю. Как и в активной зоне, и 2 дают соответствующие характеристики отражателя относительно тепловых нейтронов вычисляются они обычным способом выражение для источника / дЕд фз полностью аналогично соответствующему слагаемому для активной зоны, приводимому выше. Величины B и В — эффективные коэффициенты диффузии быстрых нейтронов в активной зоне и отражателе соответственно. [c.331]

Активная 3 о н а 1) Сфера радиусом а с равномерным раснределением делящегося вещества и замедлителя по всему объему сферы 2) нейтронные сечения, за исключением тех, которые используются в условии 3, предполагаются зависящими от анергии 3) коэффициент диффузии Ос (и) = Вс от энергии не зависит 4) нейтроны деления предполагаются моноэнергстическими (энергии деления соответствует и = 0). [c.399]

Техника бумажной хроматофафии в общих чертах такая же, как и в методе ТСХ. Обычно на полоску хроматофафической бумаги на линию старта наносят каплю анализируемого раствора, содержащего смесь ра -деляемых веществ. После испарения раслворителя бумагу ниже линии старта пофужают в ПФ, располагая б>ма1у вертикально (подвешивая ее). Закрывают камеру крышкой и проводят хроматофафирование до тех пор, пока ПФ не достигнет обозначенной на бумаге линии фронта рас творителя. После этого процесс прерывают, бумагу сушат ла возд> хе и проводят детектирование пятен и идентификацию компонентов смеси. [c.279]

Результаты спектрофотометрических измерений в большинстве сл чаев интересуют исследователя не сами по себе, а в сравнении с ан. логичными результатами, полученными в другое время, для другог объекта, часто на другом приборе. Например, определение концентр ции вещества в растворе (см. раздел 1.3.1) сводится к сравнению опт ческих плотностей исследуемого раствора и раствора стандарта опр деляемого вещества с известной концентрацией. Идентификация вещ ства включает сравнение его спектральных свойств (величин - 1см> отношений оптических плотностей при определенных длинах вол и т. п.) с аналогичными свойствами стандарта. [c.14]

Очевидно, что для безопасной работы с ядерноонас-ными делящимися веществами параметры оборудования должны быть меньше критических. На практике в качестве нормативных парамефов ядерной безопасности используют количество, концентрацию и объем ядерноопасного делящегося материала диаметр оборудования, имеющего цилиндрическую форму толщину плоского слоя для оборудования, имеющего форму пластины. [c.234]

При этом необходимо, чтобы характеристики, влияющие на критические параметры (химический и изотопный составы ядерноопасного делящегося вещества, его афегатное состояние, плотность и размещение, количество и размещение поглотителей, параметры отражателей и др.) находились в строго определенных пределах. [c.235]

При работе с растворами ядерноопасных делящихся веществ одним из параметров, обеспечивающих ядерную безопасность, является безопасная копцептрация, которая должна быть меньше минимальных значений критической концентрации на коэффициент запаса (табл. 12.2.2). Минимальные значешта критической концентрации (г/л), полученные многогрупповым методом [2] [c.236]

Полученные в результате переработки облученного ядерного горючего актиноиды представляют собой смесь различных нуклидов. Критические параметры сильно зависят от нуклидного состава делящегося вещества. Так как химическим путем можно вьвделить только смесь изотопов какого-либо элемента, практически важной становится оценка влияния на критические параметры соотнощения изотопов. [c.236]

Очистка газа-носителя. Газ-носитель пз баллонов обыч к содержит некоторое количество вод , к слорода, орган ческих соед е1 ИЙ. Требования к чистоте газа-иосителя целым рядом факторов С 1сте,мой детектирования, деляемых веществ I еподвижиой жидкой фазы, [c.18]

Смотреть страницы где упоминается термин Делящееся вещество: [c.191] [c.41] [c.182] [c.194] [c.297] [c.326] [c.418] [c.166] [c.176] [c.630] [c.90] [c.501] [c.589] [c.122] [c.436] [c.90] [c.51] [c.233] [c.232] [c.309] [c.496] [c.187] [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология