Нейтроны экономия

В технологии топливного цикла большое значение имеет то обстоятельство, работает ли реактор как конвертер (преобразователь). В реакторе используются вос-производ.я щие материалы и- или торий. Они превращаются в горючее под действием нейтронов, избыточных по сравнению с количеством, необходимым для поддержания процесса деления. Любой реактор, в кото-ро.м в качестве горючего используется слабообогащен-ный уран, является реактором-конвертером, причем при поглощении нейтронов образуется плутоний. Важным примером реактора-конвертера является реактор для производства плутония, в котором в одних и тех же тепловыделяющих элементах (твэлах) из естественного урана расходуется и образуется плутоний. Конверсия имеет огромное значение для экономии горючего в энергетических реакторах. Наиболее совершенным реактором-конвертером является реактор-размножитель (бридер) он производит по меньшей мере столько же горючего, сколько потребляет. Принципиально возможны два цикла размножения в одном из них используется в качестве горючего а в качестве воспроизводящего материала — торий, а в другом в качестве горючего применяется Ри- , а в качестве вос- [c.16]

Может показаться, что в реакторе подобного типа могут быть использованы самые разнообразные растворы горючего и зоны воспроизводства. Но в действительности лишь некоторые из них удовлетворяют многочисленным ограничениям химического и ядерного порядка. Во-первых, в целях экономии нейтронов ь реакторе-размножителе должны применяться только элементы с малым поперечным сечением поглощения нейтронов. Во-вторых, при температурах, необходимых для производства энергии, горючее и материалы зоны воспроизводства должны быть не только стойкими к воздействию излучения реактора, но также не должны взаимодействовать и с конструкционными материалами, с которыми они контактируют. Исключительно большое значение имеет также термическая стойкость растворов. Из-за низкой растворимости и повышенного гидролиза в растворах при 250° С не может быть достигнута достаточная концентрация многих солей, хотя при обычных температурах эти растворы довольно устойчивы. Необходимым условием является также окис- [c.369]

Чистоту ядерного топлива с точки зрения экономии нейтронов в реакторе оценивают борным эквивалентом. Суммарный борный эквивалент (СВЭ) для топлива реакторов на тепловых нейтронах определяют как сумму борных эквивалентов каждой примеси с учетом ее концентрации и рассчитывают по уравнению [c.618]

Экономия нейтронов и воспроизводство горючего [c.20]

Термин экономия нейтронов применяют в связи с эффективностью использования образующихся при распаде нейтронов для производства нового акта деления или для превращения атома топливного сырья в атом, способный к делению. Хороший нейтронный баланс означает небольшие потери нейтронов в охладителе и конструкционных материалах, продуктах деления, регулирующих стержнях н других поглотителях и небольшую утечку нейтронов из реактора. [c.20]

Экономию нейтронов нельзя отождествлять со стоимостью энергии и экономией энергии. Плохой нейтронный баланс может привести к увеличению критической массы и количества загруженного в реактор топлива без замет ]ого увеличения стоимости энергии. Если топливо дешево, например слабо обогащенный уран, и если не требуется извлекать плутоний, то баланс нейтронов будет мало влиять на стоимость энергии. Это справедливо и для мобильных реакторов, в которые загружается большое количество топлива и где нет подходящих условий образования вторичного топлива. [c.20]

Образование нейтронных ядов. В гл. 3 обсуждаются эффективные поперечные сечения захвата нейтронов продуктами деления и тяжелыми ядрами, образовавшимися при захвате нейтронов атомами топлива. Влияние этих продуктов деления на экономию нейтронов, естественно, зависит от типа реактора. Отравление продуктами деления имеет особенно важное значение для больших систем с низкой концентрацией делящегося вещества, как в природном или слабообогащенном уране, и для систем, где нужно свести к минимуму потери нейтронов, например для реакторов-размножителей. [c.25]

Вопрос баланса нейтронов был затронут в разделе 1.3.4. Поскольку раньше конструирование реакторов было сосредоточено на использовании природного урана, пробле.ма экономии нейтронов превращалась в проблему осуществления приемлемых критических параметров. Главным связующим звеном между вопросами экономии нейтронов и экономики реактора была проблема размеров реактора. По мере того, как обогащенный уран или чистый делящийся материал будет все доступнее, следует ожидать, что основное внимание переместится с вопросов экономии нейтронов на вопросы стоимости производства энергии. Однако стоимость выделенного делящегося материала слишком велика, чтобы его можно было применять для производства энергии за исключением мобильных или специальных малогабаритных реакторов. Необходимо найти способ использования возможно большего числа нейтронов, не затраченных для поддержания цепной реакции деления, для превращения топливного сырья в делящийся материал. Для этого можно применять смеси делящегося топлива с топливным сырьем или [c.30]

Ядерные реакции, протекающие при облучении тория тепловыми нейтронами, приведены на рис. 6. Нужно отметить, что первоначальное превращение ТЬ г в ТЬ з происходит с относительно небольшим эффективным поперечным сечением, порядка несколь. ких барн для тепловых нейтронов. При конструировании реактора-конвертера для получения очень важна экономия нейтронов, что сильно ограничивает выбор конструкционных материалов. Это значит также, что торий в таких реакторах должен нахо. диться в виде металла или в соединениях с элементами, имеющими очень малое поперечное сечение захвата нейтронов, например в виде окиси или фторида. [c.53]

Критическое состояние системы, содержащей делящийся материал, определяется в основном теми же факторами, которые способствуют экономии нейтронов в данной системе. Короче говоря, тем, что будет более вероятно вызовет ли средний нейтрон деление или будет потерян для системы Следующие факторы определяют экономию нейтронов [7—9] [c.471]

Геометрия. Геометрия или пространственная конфигурация изолированного делящегося вещества оказывает большое влияние на экономию нейтронов, поскольку относительное число нейтронов, теряемое делящимся материалом через внешнюю поверхность, определяется отношением поверхности к объему. Геометрия — также наиболее важное и единственное принимаемое во внимание соображение при проектировании завода, перерабатывающего делящиеся материалы. Во многих случаях соответствующие конструкции труб, сосудов и реакторов могут гарантировать ядерную безопасность процесса. Это новое в заводской технике положение может привести к необычным конструкциям например, бак-хранилище будет иметь высоту 18,3 м и диаметр [c.472]

Имеется возможность увеличить паросодержание на выходе (КТП постоянен), применив центробежные поля. Таких опытов очень мало [142]. В некоторых опытах при низком давлении было достигнуто увеличение паросодержания на выходе от 40—60 до 100% (при постоянном КПТ) посредством закрученных лент, вставленных в нагреваемую трубу. Хотя практическое применение может оказаться очень трудным, это указывает путь получения более высокого паросодержания и снижения содержания воды в реакторах, рассчитанных на максимальную экономию нейтронов. [c.257]

В большинстве реакторов значение х, равное доле нейтронов, поглощаемых замедлителем, с целью экономии нейтронов поддерживается достаточно малым. Поэтому можно использовать приближенное выражение 2 р = пЬ8 коа — -) , которое в отличие от уравнения (3) не содержит Ь-, оно позволяет правильно определить порядок величины критического размера для обычно используемых реакторов на тепловых нейтронах. По той же самой причине величина к о для реакторов часто бывает немногим меньше, чем г) (см. гл. X, В). В качестве примера оценим критический радиус для раствора в обычной воде [c.469]

Гелий обладает физическими свойствами, которые позволяют оценивать этот газ как лучший среди газовых теплоносителей он обладает пренебрежимо малым сечением захвата нейтронов, а экономия нейтронов — одна из важных проблем при проектировании реакторов. Химическая инертность гелия крайне важна — исключается проблема коррозии топливных элементов, структурных материалов, что позволяет повысить температурный уровень в реакторе, а тем самым его энергетическую эффективность. Температурный уровень в реакторе при использовании углекислоты ограничивается возможностью ее взаимодействия с углеродом замедлителей. Гелий не становится радиоактивным под воздействием нейтронной бомбардировки (наличие воздуха приводит к образованию радиоактивного Аг ). Наконец, гелий 20 [c.20]

Бериллий благодаря хорошим ядерио-физическим свойствам привлекает все большее внимание исследователей и конструкторов при разработке и создании образцов атомной техники. Малая величина сечения поглощения нейтронов атомов бериллия и легкость отдачи одного из собственных нейтронов, низкий атомный вес и высокий коэффициент замедления в сочетании со значительной прочностью, коррозионной стойкостью и сравнительно высокой температурой плавления делают бериллий перспективным материалом для элементов замедлителя и отражателя атомных реакторов. При этом хотя бериллий и увеличивает капиталозатраты при строительстве реактора, но благодаря получающейся при его использовании в реакторе экономии в балансе нейтронов он позволяет снизить стоимость топливного цикла. [c.3]

Сэф можно определить соответствующие размеры систем в форме шара, цилиндра, пластины и др. Для этого необходимо знание длины экстраполяции А,, которая означает для реактора без отражателя расстояние от границы размножающей зоны до поверхности, где обращается в нуль экстраполированная плотность потока нейтронов. Для реактора с отражателем эквивалентом длины экстраполяции является эффективная добавка 8, которая складывается из длршы экстраполяции А, и экономии отражателя А [c.230]

Показательным в этом отношении является создание крупнейшего опытно-промышленного опреснительного комплекса в городе Шевченко на полуострове Мангышлак (восточное побережье Каспийского моря). 16 мая 1973 г. там состоялся пуск двухцелевой атомной электростанции с реактором на быстрых нейтронах. Из 350 Мет вырабатываемой электроэнергии 200 Мет расходуется в дистилляционных установках. Город Шевченко получает в сутки столько же пресной воды, сколько дают ее почти все остальные опреснительные установки в мире. Воду тщательно подготавливают для питья ее фильтруют через активированный уголь, удаляя легкий запах водорослей пропускают через фильтры с мраморной крошкой, для того чтобы ввести в нее требуемые количества карбоната кальция добавляют в опресненную воду природную минерализованную фторируют. Жители города Шевченко пьют воду, отвечающую самым строгим научным требованиям. Однако в целях экономии в дома шевченковцев подают воду трех различных видов — наряду с питьевой еще техническую и горячую. Обилие пресной воды обеспечит условия для комплексной разработки богатейшей кладовой ископаемых, найденных на Мангышлакском полуострове это и высокопараФимнстая нефть, и газ, и за- [c.189]

Из табл. 1 видно, что самыми лучшими ядерными свойствами по отношению к быстрым нейтронам обладает изотоп Ри . Эти свойства измеряются величиной Т1 = /1 -Ь а. С точки зрения экономии нейтронов желательно поддерживать среднюю энергию и.ейтронов на уровне несколько выше 100 кэв. Предельное отношение топливного сырья к делящемуся веществу в практических системах должно составлять 10—20. [c.23]

Расчет коэффициентов поглощения нейтронов и их кадмиевых эквивалентов, т.е. толщины слоя металлического кадмия, имеющего ту же степень поглощения, что и единица толщины слоя ситалла, показал, что ситаллн по поглощению тепловых нейтронов в два раза более эффективны, чем борсодержащая сталь, т.е. они способны обеспечивать ту же степень поглощения при меньшей толщине секции. Отсюда видно, что применение ситаллов дает значительную экономию в веср и стоимости конструкций. [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология