Распределение - плотность - нейтрон
Cтраница 1
Распределение плотности нейтронов и выделение энергии тесно взаимосвязаны и представляют наибольший интерес при теоретическом изучении реакторов. [1]
Распределение плотности нейтронов кратко обсуждалось в разделах 13 и 21 гл. В установившемся режиме преобладает первая гармоника. [2]
В этой главе развита более общая теория для вычисления распределения плотности нейтронов в реакторе, теория, которая учитывает совместно оба изученных ранее процесса. [3]
Рассмотрим реактор в виде бесконечной среды, для которой найдем распределение плотности нейтронов в зависимости от их кинетической энергии. Эта модель является дальнешим развитием односкоростного приближения, введенного в гл. [4]
КРИТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ РЕАКТОРА ( стационарный режим реактора), режим работы ядерного реактора, при к-ром его мощность и распределение плотности нейтронов постоянны; наблюдается, когда числа нейтронов, теряющихся за счет поглощения и утечки и рождающихся в результате деления, в точности равны. [5]
Для общей иллюстрации гетерогенных реакторов будет использована кубическая геометрия. Напомним, что распределение плотности нейтронов, показанное на фиг. [6]
Для этих задач характерны масштабы времени порядка часов ( или даже лет) в отличие от вопросов устойчивости реакторов, для которых характерно время порядка долей секунды. Определение критической массы или распределения плотности нейтронов проводится для стационарного режима работы реактора, однако повседневная работа реактора в стационарном состоянии связана с медленным изменением концентрации ядерного горючего. Ядерное горючее вводится в реактор согласно предусмотренному циклу, за исключением реактора с циркулирующим ядерным горючим. По мере постепенного выгорания ядерного горючего его компенсация может быть осуществлена посредством компенсирующих стержней. [7]
Это значит, что с течением времени нейтроны проникают все дальше от плоскости источника, стремясь равномерно распределиться по всей среде. Из выражения (6.32) можно получить кривую функции распределения плотности нейтронов во времени для данного х, примерно такую же, как и кривая на рис. 6.3. Эта кривая показывает, как изменится плотность нейтронов в данной точке после того, как произойдет вспышка нейтронов. [8]
Конкретный ход цепной реакции определяется совокупностью различных ядерных процессов, которые могут происходить между свободными нейтронами и материалами, входящими в состав реакторной системы. Как и в химических цепных реакциях, относительная скорость отдельных процессов, входящих в состав цепи, прямо пропорциональна концентрации носителей цепной реакции, в данном случае плотности нейтронов. Поэтому для определения различных характеристик реактора достаточно знать распределение плотности нейтронов по объему системы. [9]
При физических расчетах реакторов обычно исходят из поведения нейтронов в реакторе в среднем. Зная вероятности различных взаимодействий нейтронов с ядрами, можно определить распределение плотности нейтронов в реакторе и скорости всех реакций, происходящих в результате этих взаимодействий, а значит, и поведение нейтронов в среднем. [10]
Рассмотрим реактор в виде бесконечной среды, для которой найдем распределение плотности нейтронов в зависимости от их кинетической энергии. Эта модель является дальнешим развитием односкоростного приближения, введенного в гл. Для упрощения расчетов, чтобы исключить пространственную зависимость распределения плотности нейтронов и таким образом сконцентрировать внимание на энергетическом распределении нейтронов в системе, предположим, что среда гомогенная, изотропна я п бесконечная, а источники нейтронов постоянны и однородно распределены по пространству. Предположим, что эти источники изотропно ргспускают нейтроны с известным распределением скоростей ( энергий) в каждом конкретном случае. [11]
К этой категории расчетов относятся вычисления критической массы ядерного горючего. С другой стороны, более тонкие эффекты, в частности поведение нейтронов вблизи границ областей, а также гетерогенные расчеты ячеек, требуют и более тонких методов. Все это следствие сравнительно малых размеров, которые обусловливают данные эффекты. При этом многие из упрощающих предположений о распределении плотности нейтронов и составе сред ( такие, как изотропность) становятся уже несправедливыми. Точное описание подобных физических явлений дается только уравнением Больцмана. Это, однако, не означает, что уравнение Больцмана должно быть решено в каждом из этих случаев. Опять-таки разработаны грубые модели, которые применяются к решению задач даже такого рода. Получаемые из этих решений предварительные оценки помогают значительно уменьшить затраты труда на получение удовлетворительного решения. [12]
 |
Элементарный объем drdu. [13] |
Вычисление члена 2, который описывает утечку, в настоящей формулировке вызывает некоторые затруднения; этот член можно корректно вычислить лишь с помощью уравнения Больцмана. Если система такова, что нейтроны сравнительно долго пребывают в интервале летаргии du, испытывая много актов рассеяния, прежде чем уйти в область более высоких летаргии ( область меньших энергий), то вполне закономерно рассматривать все нейтроны с летаргией в интервале и - - и - j - du как единую группу нейтронов, диффундирующих с одинаковой скоростью. Затем, используя некоторые выводы одногрупповой теории, например равенство ( 5.37 6), можно предположить, что результирующий поток нейтронов в объемах du и dr около точки г будет пропорционален градиенту распределения плотности нейтронов. [14]
Страницы: 1