Нейтронный баланс
Cтраница 2
Этому препятствуют, однако, следующие основные причины: 1) Уменьшение концентрации горючего, приводящее к уменьшению избытка массы горючего сверх критической и прекращению цепной реакции. Накопление продуктов деления горючего, поглощающих нейтроны и тем самым ухудшающих нейтронный баланс системы, что также ведет к прекращению цепной реакции. [16]
Рассматривается только случай, когда реактор вместе со всеми потоками и системой, перерабатывающей топливо, достигли равновесия и состав загрузки реактора со временем не меняется. Предположим также, что известен состав топлива в реакторе условной конструкции, который содержит только ( J233 и U238 в количествах / 5 и / 8) удовлетворяющих условиям нейтронного баланса. [17]
В топливном цикле твердотвэльного реактора циркулирует намного больше топлива, чем в топливном цикле жидкотопливного реактора. Это связано как с ограниченной глубиной выгорания ( на каждый килограмм сгоревшего топлива будет выгружаться в 5 - 10 раз больше несгоревшего топлива), так и с большей длительностью внешнего топливного цикла. Следовательно, нейтронный баланс твердотопливного реактора хуже за счет большего количества естественных распадов актинидов ( особенно 241Ри) и увеличения потерь актинидов в топливном цикле, которые при прочих равных условиях пропорциональны количеству нуклидов в топливном цикле. [19]
Важно заметить, что в сделанных предположениях не содержится никаких специфических ограничений на функцию рассеяния нейтронов. Ниже получено соотношение нейтронного баланса во времени и пространстве, которое учитывает энергию нейтронов и направления их движения. Это соотношение из интегро-дифференциального уравнения в результате разложения потока нейтронных источников и функции рассеяния по сферическим гармоникам сводится затем к бесконечной, но более простой системе интегро-дифференциальных уравнений. Далее показано, как из кинетического уравнения получается дифференциально-возрастное уравнение Ферми. [20]
Метод Фейнберга - Галанина позволяет непосредственно оценить коэффициент размножения системы как некоторую интегральную величину. В этом так называемом гетерогенном методе решетка из стержней горючего изображается как набор дискретных линий ( или точек) нейтронных источников и стоков. При этом может быть написана система уравнений нейтронного баланса, из решения которой можно получить условие критичности для реактора. [21]
Если состав топлива во всем реакторе неодинаков, то для составления баланса нейтронов для рейктора в целом следует найти количество расходуемых и возникающих нейтронов, интегрируя их по всему объему. Причем для большей строгости необходимо приписывать нейтронам в различных участках реактора вес в зависимости от их относительной роли в балансе нейтронов. Если же учтено, что каждый член уравнения нейтронного баланса содержит интеграл в виде Ф NФcdV, где N - локальная концентрация в элементе объема dv и Ф - местный поток, то Л Фа есть локальная скорость нейтронной реакции в единице объема для данного сорта ядер; Ф - вес нейтронов в данной точке реактора, который характеризует относительное значение нейтронов в этой точке для нейтронного баланса. [22]
Реакторами на промежуточных нейтронах называют реакторы, в которых значительная часть делений происходит на нейтронах, имеющих энергию выше тепловой. Из табл. 1 видно, что для нейтронов с энергиями порядка 100 - 1000 эв значение а довольно велико, поэтому мы вправе ожидать, что реакторы на этих нейтронах будут иметь хороший нейтронный балаис. Промежуточные реакторы могут найти применение в тех случаях, когда небольшие размеры реакторов имеют более важное значение, чем хороший нейтронный баланс. Они менее чувствительны к отравлению продуктами деления и конструкционными материалами, чем реакторы на тепловых нейтронах; для них требуется меньшая загрузка топлива, чем в реакторах на быстрых нейтронах. [23]
Если состав топлива во всем реакторе неодинаков, то для составления баланса нейтронов для рейктора в целом следует найти количество расходуемых и возникающих нейтронов, интегрируя их по всему объему. Причем для большей строгости необходимо приписывать нейтронам в различных участках реактора вес в зависимости от их относительной роли в балансе нейтронов. Если же учтено, что каждый член уравнения нейтронного баланса содержит интеграл в виде Ф NФcdV, где N - локальная концентрация в элементе объема dv и Ф - местный поток, то Л Фа есть локальная скорость нейтронной реакции в единице объема для данного сорта ядер; Ф - вес нейтронов в данной точке реактора, который характеризует относительное значение нейтронов в этой точке для нейтронного баланса. [24]
В общем случае К ( г; г) - довольно сложная функция, за исключением случая, когда рассматривается рассеяние только вперед. Примером последнего типа служит функция ф ( и ф), которая была сконструирована для использования в задаче о плите с источниками нейтронов, испытавших лишь одно рассеяние [ ср. Другим, еще более элементарным примером ядра К является функция (5.84), которую применяют в специальном случае бесконечной однородной среды. Таким образом, введение понятия ядра представляет собой в основном удобный формализм, который позволяет записать уравнения нейтронного баланса в особенно простом виде. [25]
Страницы: 1 2