Cтраница 2
Сечение поглощения тепловых нейтронов природным кадмием - ап ( Cd) 2520 барн. В их числе и изотоп 113Cd, который стабильным можно назвать лишь условно, так как на самом деле он радиоактивен, однако его период полураспада 9 1015 лет дает ему право считаться практически стабильным. [16]
Параметры, приведенные в табл. 11.1, определены для условий вознинновения цепной реакции. Например, в экспериментах по определению критичных условий в водных растворах испытывались фторидные растворы, хотя на радиохимических заводах обычно работают с нитратными растворами. Заметим, что сечение поглощения тепловых нейтронов для фтора равно 0 009 барн, в то время как для азота - 1 78 барм. Поэтому параметры, приведенные в табл. 11.1, рассчитаны для сосудов, погруженных IB воду. Эти параметры недействительны в том случае, если делящийся материал распределен в замедлителе. [17]
Очевидно, что при р 0 реакция гаснет, при р 0 идет стационарный процесс, а при р 0 интенсивность реакции нарастает. При стационарной работе реактора реактивность постепенно падает за счет отравления активной зоны осколками деления. Например, для 54Хе135 сечение поглощения тепловых нейтронов равно 3 - Ю6 барн. Поэтому для обеспечения длительной непрерывной работы реактора без смены горючего необходимо, чтобы он имел начальный запас реактивности. Запасом реактивности называется реактивность ( конечно, расчетная) реактора при полностью выведенных регулирующих стержнях. Начальный запас реактивности компенсируется вставленными стержнями, которые по мере отравления активной зоны осколками постепенно выводятся из активной зоны. [18]
Очевидно, что при р О реакция гаснет, при р 0 идет стационарный процесс, а при р 0 интенсивность реакции нарастает. При стационарной работе реактора реактивность постепенно падает за счет отравления активной зоны осколками деления. Например, для siXe135 сечение поглощения тепловых нейтронов равно 3 - Ю6 барн. Поэтому для обеспечения длительной непрерывной работы реактора без смены горючего необходимо, чтобы он имел начальный запас реактивности. Запасом реактивности называется реактивность ( конечно, расчетная) реактора при полностью выведенных регулирующих стержнях. Начальный запас реактивности компенсируется вставленными стержнями, которые по мере отравления активной зоны осколками постепенно выводятся из активной зоны. [19]
При большой мощности, отвечающей потоку 10лз нейтрон / см2 - с и выше, второй эффект становится превалирующим. Связанное с этим временное снижение реактивности после остановки теплового Я. Более слабый эффект - отравление l49Sm, сечение поглощения тепловых нейтронов для к-рого составляет 5 3 - 10 барн. Потеря реактивности за счет накопления других, слабо поглощающих нейтроны осколков-шлакование - практически не зависит от уровня мощности и пропорц. [20]
При использовании природного гадолиния после выгорания изотопов 155Gd и 157Gd оставшиеся четные изотопы могут создать значительные проблемы с реактивностью, которые будут проявляться в течение всего времени выгорания оставшегося топлива. В частности, изотопы 154Gd и 156Gd, при радиационном захвате нейтрона, превращаются, соответственно, в изотопы 155Gd и 157Gd с гораздо большими сечениями поглощения тепловых нейтронов. Таким образом, с точки зрения брутто-процесса, сечения поглощения тепловых нейтронов изотопами 154Gd и 156Gd следует считать вдвое большими в сравнении со значениями, приведенными в таблице. [21]
Канальный реактор РБМК кипящего типа с графитовым замедлителем и водным теплоносителем предназначен для получения насыщенного пара с давлением примерно равным 7 МПа. Сборки с тепловыделяющими элементами в этом реакторе размещены в технологических каналах с внутренним диаметром 80 мм, которые воспринимают давление и организуют восходящий вертикальный поток теплоносителя. Часть корпуса канала, находящаяся в активной зоне, и оболочки твэлов выполнены из цирконий-ниобиевого сплава ( Zr 2 5 % Nb), который имеет малое, по сравнению с коррозионно-стойкой сталью, сечение поглощения тепловых нейтронов и удовлетворительные прочностные и коррозионные свойства при температуре до 620 К, что определило параметры теплоносителя реактора. [22]
Основное применение как конструкционный материал цирконий находит в ядерной технике - в атомных реакторах - вследствие особого свойства - слабо поглощать тепловые нейтроны. О материале, обладающем таким свойством, говорят, что он имеет малое поперечное сечение поглощения тепловых нейтронов. У циркония сечение поглощения тепловых нейтронов равно 0.18 - 10 - 24 civ. [23]
С уменьшением размеров частиц тонкодисперсной боридной фазы и повышением пористости углеграфитовой основы облегчается выделение образующегося в таких материалах гелия. Такие материалы представляют собой сплавы на основе аустенитных сталей или титана с диспергированными частицами окислов или карбидов лантаноидов ( самария, европия, диспрозия) или кадмия. Для ослабления потоков быстрых нейтронов, сечение поглощения которых значительно меньше, чем сечение поглощения тепловых нейтронов, используют материалы, содержащие легкие элементы, замедляющие нейтроны ( водород, литий, бериллий, бор, углерод), в сочетании с элементами, эффективно поглощающими тепловые нейтроны. Для поглощения гамма-излучепия чаще всего применяют обычный бетон с плотностью 2 2 - 2 4 г / см3, а если толщину защитного слоя необходимо уменьшить, - спец. Введение в бетон легких элементов ( водорода) и элементов, поглощающих нейтроны бора), позволяет эффективно исполь-овать его для поглощения гамма-и нейтронного излучения одновременно. В связи с возможной потерей воды при эксплуатации бетонной защиты ( вследствие ее разогрева под действием ионизирующего излучения) находят все большее применение жаростойкие бетоны, напр. [24]
Влияние деформации в холодном и горячем состоянии на коррозионную стойкость циркония весьма незначительно. Деформация выше 10 - 20 % при температурах 843 - 954 С приводит к несколько более низкой коррозионной стойкости при температуре 343 С по сравнению с материалом, отожженным при этих же температурах. Деформация порядка 60 % при температурах от комнатной до 788 С, по-видимому, на скорость коррозии не влияет. Высокую стойкость в воде при температуре 350 С имеет сплав с концентрацией 0 5 % тантала. Сплавы с более высокой концентрацией тантала не перспективны ввиду возрастающего сечения поглощения тепловых нейтронов. После испытаний в течение 6500 - 8000 час при температуре 350 - 400 С на этом сплаве образуется черная блестящая плотная окисная пленка, толщиной не болеее 20 - 35 мк. При температуре 450 С по прошествии 1400 - 2500 час испытаний на поверхности этой пленки появляются участки коричневого цвета со стекловидной поверхностью. На этих участках имеются микротрещины, а впоследствии на них происходит вспучивание и отслаивание пленки и начинается этап ускоренного разрушения металла. Сплавы циркония, легированные 0 4 - 0 5 % вольфрама, ведут себя так же, как и сплавы, легированные 0 5 % тантала. При совместном легировании циркония 0 3 % тантала и 0 4 % вольфрама, период ускоренной коррозии не наступает в течение 6000 час испытаний. [25]