Выгорание изотопа

Третьим источником загрязнений является возникновение новых изотопов в результате реакции на получаемых радиоактивных изотопах. Так, например, попытки получения препаратов Ец 2 и Аи с высокими удельными активностями неизменно кончались неудачей вследствие выгорания изотопов Еи и Аи с образованием короткоживущих изотопов европия и золота. [c.672]

Согласно уравнению (11.1), при постоянной плотности потока отношение Nb/Nao для аналитического изотопа сначала растет с увеличением длительности облучения, достигает максимального значения и затем падает из-за выгорания изотопа А (рис. 68). Если в [c.272]

Эти функции позволяют проектировать систему охлаждения реактора. Если известна плотность нейтронов в каждой точке реактора, то можно вычислить вероятности всех процессов взаимодействия нейтронов с ядром. Это позволяет рассчитать процесс выгорания ядерного горючего и образования новых делящихся изотопов, интенсивность излучения и поток нейтронов вне реактора. Последний фактор определяет требования к защите и позволяет рассчитать интенсивность нейтронных пучков для использования в исследовательских целях. К этой группе задач относится также определение схемы загрузки горючего, обеспечивающей пространственно однородное энерговыделение по всему объему реактора. За исключением случаев сравнительно простой геометрии активной зоны, проблемы неравномерной загрузки горючего можно решать только численными методами. [c.20]

Наряду с процессами, вызывающими увеличение содержания детектируемого изотопа, возможны и процессы, приводящие к занижению результатов анализа. К таким процессам относится явление выгорания активируемого изотопа Это приводит к наруше- [c.142]

Наряду с этим, в условиях интенсивного нейтронного облучения могут идти и процессы выгорания радиоактивного изотопа, по которому производится детектирование определяемого элемента. Это происходит в том случае, когда сечение захвата второго нейтрона значительно превышает сечение основной реакции. Образующийся при этом изотоп может быть как стабильным, так и радиоактивным. Процесс выгорания приводит к занижению результатов анализа по абсолютному счету импульсов и уменьшению чувствительности активационного метода в целом. Образование радиоактивного изотопа может усложнять активационное определение и интерпретацию полученных результатов. [c.143]

Однако последний пример экстремальный как в отношении потока, так и сечения активации. По оценке И. А. Маслова [15], при потоке тепловых нейтронов порядка 10 нейтрон [см сек) эффект выгорания ядер исходного изотопа наблюдается только при сечении активации порядка 1000 барн (10-2 см" ) и выше. В целом для обычно используемых потоков тепловых нейтронов 10 —10 нейтрон см сек) и времени облучения несколько суток выгорание ядер исходного изотопа является крайне редкой проблемой. Для сравнения можно подсчитать, что при облучении Аз , имеющего среднюю величину сечения (У = 5,4-10—см ), в течение 3 суток в потоке 10 нейтрон см сек) выгорит всего примерно 0,01% исходных ядер. [c.19]

По мере выгорания поглотителей реактивность достигает максимума затем падает из-за выгорания топливного изотопа урана. Так как скорость выгорания поглотителей превышает скорость выгорания топливных изотопов, спад реактивности в сборках с выгорающими поглотителями будет происходить медленнее, чем в стандартных сборках. Таким образом, избыточная реактивность в начале топливного цикла компенсируется выгорающими поглотителями, и длительность цикла можно увеличить, не выходя за пределы безопасных режимов работы реактора. [c.153]

Устранение экспоненциального спада реактивности к концу цикла, обусловленного изотопом Gd при выгорании Gd (что в итоге привело бы к увеличению остаточной реактивности) при использовании гадолиния, обогащённого Gd, спад реактивности, а следовательно, и ход выгорания — линейные. [c.157]

При переходе к более длительному периоду кампании реактора и более глубокому выгоранию топлива возникает необходимость увеличения содержания поглотителей нейтронов, что может привести к значительному увеличению влияния отрицательных побочных эффектов паразитная остаточная реактивность и некоторое ухудшение термических характеристик топлива при использовании гадолиния и эрбия, повышенная коррозийность конструкционных материалов реактора при использовании бора (борной кислоты). Использование присадок, обогащённых изотопами с максимальным поглощением нейтронов, снимает эти проблемы. [c.160]

Важно также отметить, что в отличие от некоторых других (в частности, кадмия) поглотителей нейтронов бор при взаимодействии с последними не создаёт жёсткого 7-излучения, что связано с малой величиной сечения реакции (п,7) для его изотопов (см. табл. 14.1.1). По данным [34, 36, 37] поглощение ядрами В тепловых нейтронов в 92,5% случаев сопровождается испусканием относительно мягкого 7-излучения с энергией 0,478 МэВ. Последнее обстоятельство используется в одном из методов измерения содержания °B, а также степени его выгорания в поглощающих элементах ядерных реакторов [38, 39]. Важным обстоятельством для практического использования изотопов бора является наличие у бора-11 ядерного магнитного момента и его отсутствие у бора-10. [c.194]

Технология инжекции алюминия в теплоноситель прошла длительные испытания в реакторных условиях (более 10 лет) и обеспечила снижение мощности доз гамма излучения в 20-40 раз. Показана эффективная работа системы очистки в этих условиях. Достигнуты высокие уровни выгорания топлива — до 52,4 МВт сут/кг и, при этом оболочки твэлов имели высокую коррозионную стойкость. Стоимость алюминия в 10 тыс. раз ниже стоимости цинка, обеднённого по изотопу цинк-64 до 1 %, применяемого для достижения аналогичной цели. [c.232]

Изотоп Тс служит для изготовления высокотемпературных термопар. Его можно использовать для контроля выгорания топлива в ядерных реакторах. [c.279]

Единственными радиоактивными изотопами этих элементов, присутствующими в охлажденном реакторном горючем, являются Кг (Т /2 = 10,6 года) и Хе 23(7 1/2 = = 5,27 суток). Активность Кг ничтожна в связи с малым выходом и большим периодом полураспада, но при продолжительном облучении до высоких степеней выгорания, которые характерны для некоторых типов горючего энергетических реакторов, активность его становится весьма значительной. Он может также накапливаться в атмосфере. В будущем в связи с расширением использования атомной энергии окажется необходимым улавливать инертные газы, с тем чтобы предотвратить [c.74]

Выгорание продуктов деления не учитывается, так как Кр включает все изотопы, полученные в результате радиоактивного распада первичных осколков деления, а также изотопы, образовавшиеся при захвате нейтронов осколками или их продуктами распада. Величину Ыр удобно отнести к числу пар осколков, получающихся из — Мр (25), из Ри — Мр (49) и из Рц2 1 — Кр (41). [c.97]

При малом времени охлаждения определить количество каждого изотопа в продуктах деления очень сложно, так как в них еще присутствует большое число короткоживущих изотопов. Легче произвести расчет для топлива, облучавшегося при-низких нейтронных потоках, так как тогда нейтронным выгоранием можно пренебречь, а также для топлива, подвергавшегося охлаждению в течение десяти дней и более, так как в этом случае только продукты деления с периодами полураспада более пяти дней и их производные определяют в основном активность перерабатываемого материала. [c.271]

Сюда относятся, например, поиски технеция в природе для выяснения таких космологических проблем, как происхождение и возраст Земли, деятельность Солнца и других звезд [17, 270]. По аналогии с рением технеций можно рассматривать как перспективный катализатор некоторых химических процессов [90]. Предложено использовать технеций для контроля за выгоранием топлива в ядерных реакторах [271]. Из него, как это известно для рения, могут быть, по-видимому, изготовлены высокотемпературные термопары или термометры сопротивления. Кроме Тс используют также и короткоживущие изотопы технеция Тс (90 дней), Тс (60 дней) и Тс (6 ч). Их применяют в качестве радиоактивных меток долгоживущего Тс в тех исследованиях, когда удельная активность Тс недостаточна или его р-излучение поглощается препаратами. С помощью изомера Тс изучили большинство химических и физических свойств технеция при ультрамалых кон- [c.109]

Применение технеция в научных исследованиях оказалось эффективным для исследования влияния химического и физического состояния изотопа на постоянную распада (см. стр. 9). Тс " используется для приготовления стандартных источников р-излуче-ния [66, 233]. Предложены методы контроля за выгоранием ядерного горючего в реакторах по накоплению в последнем Тс [151, а также метод радиоактивационного определения по образованию Тс [1761. Существенное значение имеет технеций и при решении ряда космологических проблем (происхождение химических элементов и Вселенной, деятельность Солнца и звезд [152], выявление природы аномального соотношения изотопов рутения в железных метеоритах [141] и т. д.). [c.17]

Однако в большинстве случаев при имеющихся сейчас в наличии потоках активирующих излучений и реально доступных длительностях облучений вследствие умеренных величин сечений реакций до. Гя выгоревших ядер оказывается ничтожной, и эти.м процессом можно пренебречь. Однако при облучении тепловыми нейтронами, когда имеются мощные источники с очень высокой плотностью потока, а некоторые изотопы обладают большими сечениями, эффект выгорания может оказаться существенным. [c.90]

Кроме того. И.а. используют при установлении происхождения пород и условий рудообразования при изучении ядерных р-ций в радиоактивных минералах, в породах Луны и метеоритах при изучении кинетики и термодинамики изотопного обмена, механ 1змов хим. р-ций при исследовании выходов продуктов ядерных р-ций, определении периодов полураспада по накоплению стабильных изотопов при анализе в-ва твэлов и установлении степени выгорания ядерного горючего. [c.198]

ПАЛЛАДИЙ (назван в честь открытия планеты Паллада лат. Palladium) Pd, хим. элемент VIII гр. периодич. системы, ат.н. 46, ат.м. 106,42 относится к платиновым металлам. Природный П. состоит из шести стабильных изотопов Pd (1,00%), Pd (11,14%), Pd (22,33%), Pd (27,33%), Pd (26,46%) и Pd (11,72%V Наиб, долгоживущий искусств, радиоактивный изотоп Pd (Т 7-10 лет). Мн. изотопы П. в сравнительно больших кол-вах образуются при Делении ядер U и Ри. В совр. ядерных реакторах в 1 т. ядерного топлива при степени выгорания 3%, содержится [c.440]

Вывод уравнения (9.8) сделан без учета уменьшения количества ( выгорания ) исследуемых стабильных ядер (A j) в пробе при облучении, поскольку Бьнора-ние незначительно и заметно только для изотопов с большим сечением взаимодействия и при длительных облучениях. Было также принято, что плотность потока активирующих частиц во время облучения не меняется. [c.4]

По всем правилам ядерной физики уран-233, как изотоп нечетный, делится тепловыми нейтронами. И самое главное в реакторах с ураном-233 может происходить (и происхо дит) расширенное воспроизводство ядерного горючего В обычном реакторе на тепловых нейтронах Расчеты пока зывают, что при выгорании в ториевом реакторе килограм ма урана-233 в нем же должно накопиться 1,1 кг нового урана-233. Чудо, да и только Сожгли килограмм горюче-г6, а горючего-то не убавилось. [c.367]

При анализе продуктов деления, проводимого в рамках программ по ядерной энергетике (определение степени выгорания и анализ продуктов переработки ядерного горючего), в основном приходится иметь дело с высокорадиактивными образцами отработанного реакторного горючего, содержание долгоживущих и стабильных изотопов продуктов деления в которых измеряется несколькими процентами. Напротив, при изучении природы ядерных реакций основное в,нимание уделяется короткоживущим продуктам деления, имеющим периоды полураспада от долей секунды до нескольких минут. [c.329]

Степень (выгорания можно определять двумя способами определяя либо тяжелые элементы либо лишь некоторые продукты де-.ления. При анализе горючего для реактора на тепловых нейтронах более точным считается второй метод. В качестве мониторов выгорания можно использовать лишь немногие продукты деления. Выход продукта деления, применяемого в качестве монитора выгорания, должен быть точно известен), яе сильно зависеть от энер гии нейтронов и иметь приблизительно те же значения, что и для всех основных продуктов деления анализируемого горючего. Миграция монитора выгорания и изотопов, яаходящихоя в цепочке деления перед ним, должна быть незначительной. Кроме того, монитор выгорания должен быть стабильным или долгоживущим изотопом, а все другие изотопы цепочки делений — короткоживу-щнии. Сечение захвата нейтронов изотопа, применяемого в каче- [c.348]

В качестве монитора выгорания предложено также использовать величину соотношения Eu/ Eu. При разработке метода определения этих изотопов была подробно изучена возможность экстракциодао-хроматографического отдеЛ вния и очистки европия от компо.нентов облученного горючего, на колонках с Д2ЭГФК, нанесенной на силанизироааняый кизельгур [32]. [c.352]

Европий образует цепочку поглощающих изотопов. В естественной смеси изотопов европия -содержится 47,8% евроиия-151 и 52,2% европия-153. Однако при захвате нейтронов этими изотопами образуются новые изотопы европия также с большим сечением погло- щения нейтронов. Благодаря этому выгорание такого элемента будет замедленным. [c.815]

Для масс-зависимых газодиффузионного (ГД) и ультрацентробежного (УЦ) методов отделение урана-235 от рядом стоящих масс (234 и 236) является очень сложной задачей. Определённые надежды в решении этого вопроса связываются с выборочным АВЛИС-методом. При этом возможны оба пути прямой — обогащение урана-235, либо наоборот — очистка от изотопов 234 и 236. В табл. 8.2.7 приведено абсолютное [113] и относительное [107] содержание нуклидов в топливе АЭС после выгорания (40,5-45) ГВт-сут/т урана при начальном обогащении 4,5%. Там же даны концентрации изотопов в продукте после ГД и УЦ обогащения и, для сравнения, рассчитанные концентрации после обогащения АВЛИС-методом. [c.438]

В реакторах типа ВВЭР иногда применяется жидкостное регулирование реактивности. В теплоноситель вводится борная кислота Н3ВО3, в которой бор содержит изотопы В, поглощающие нейтроны. Изменяя концентрацию борной кислоты в тракте теплоносителя, можно изменять реактивность в активной зоне. В начальный период работы реактора, когда ядер топлива много, концентрация кислоты максимальна. По мере выгорания топлива концентрация кислоты снижается [4. [c.147]

Поглотители нейтронов в ядерных реакторах. В качестве поглотителей нейтронов в ядерных реакторах широко используются гадолиний, эрбий, кадмий, бор и, в меньшей степени, самарий и европий [6]. При выборе поглотителей должны учитываться одновременно наиболее важные параметры, характеризующие и работу реактора, и свойства самого поглотителя. К характерным параметрам реактора следует отнести длительность цикла, уровень выгорания топлива, ограничения на подскок выделяемой в активной зоне реактора мощности и т. п. Что касается присадок, то здесь необходимо учитывать сечение поглощения как функцию энергии нейтронов, статвес каждого изотопа присадки в поглощении нейтронов, физические свойства (плотность, температуру плавления, теплопроводность и т.п.) и, безусловно, стоимость. Эти факторы могут сильно повлиять на конечную стоимость топливного цикла. До настоящего времени в качестве выгорающих присадок, интегрированных в топливо, активно использовались две гадолиний — для ВД Й и PWR реакторов эрбий — для реакторов PWR и РБМК. [c.148]

Из-за более высокого содержания изотопа Gd суммарное содержание Gd203 могло быть уменьшено. Было выбрано 2% содержание Gd20 (по весу), чтобы начальное поглощение было сопоставимо с начальным поглощением в схеме с пониженным содержанием Gd203. Начальная реактивность и время выгорания Gd очень мало отличались от этих же показателей в обычной схеме, но характер изменения кривой выгорания был более резким, т. е. большая часть Gd выгорала за очень короткое время. [c.157]

Скорость испарения элемента изучают различными методами спектроскопически — по изменению интенсивности линии определяемого элемента в процессе выгорания пробы, путем исследования испаряемой навески пробы в разные моменты горения дуги, а также с помощью радиоактивных изотопов [870, 674, 679, 317, 244]. Однако каждый из указанных методов имеет свои существенные ограничения, особенно когда речь идет об исследовании скорости испарения очень малых содержаний элементов. Так, первый метод дает правильные результаты, если все остальные параметры источника (Гэф, Пе , т или 1 5) при изменении скорости испарения остаются неизменными или их изменения каким-либо способом учитываются. Второй метод практически непригоден для непосредственного изучения испарения микропримесей. Последний метод является наиболее подходящим для микропримесей, но ограничен ассортиментом радиоактивных изотопов, а также трудностью введения их в структуру исследуемой пробы. По-видимому, сочетание разных методов может дать наиболее правильную картину. Обычно результаты исследования скорости испарения представляют в виде кривых испарения. Аналитическое выражение кривых испарения элементов из канала угольного электрода дано в работе [678]. [c.112]

Так, в 1972 г. на урановом месторождении Окло в африканской республике Габон был открыт природный ядерный реактор. Анализ руд этого месторождения дал необычные результаты концентрация изотопа U оказалась существенно ниже естественной, в некоторых местах выгорание урана достигало 50%. В то же время ученые обнаружили большой избыток изотопов неодима, рутения, ксенона и т.д., которые обычно возникают при реакции деления урана-235. Феномен Окло приводит к фантастическому, на первый взгляд, выводу около 2 млрд лет тому назад был запущен природный атомный реактор, проработавший примерно 500 тысячелетий. Объяснить этот феномен можно следующим образом. Для работы реактора нужен замедлитель нейтронов, например, вода. Она могла скопиться в месторождениях с высокой концентрацией и "запустить ядерный котел". А потом возникли тепловые автоколебания с увеличением мощности реактора поднималась температура, вода испарялась, замедляющий нейтроны слой воды становился тоньше, мощность реактора падала. Вода скапливалась вновь, и цикл автоколебаний повторялся. Похожими автоколебаниями можно объяснить механизм гейзерного процесса. [c.43]

Рис. 2. Зависимость количества образующегося в ядерном реакторе изотопа Тсэз от степени выгорания [15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология