Cтраница 2
Реакторы, в которых горючее и замедлитель составляют однородную смесь, носят название гомогенных реакторов. Реактор охлаждается водой, циркулирующей по трубам в форме змеевика, расположенного внутри контейнера. Управляющие стержни изготовлены из кадмия. Интересная особенность реактора заключается в том, что цепная реакция поддерживается в нем на заданном уровне без помощи регулирующих стержней. Это связано с изменениями коэффициента размножения нейтронов даже при незначительных колебаниях концентрации ядерного горючего. При повышении температуры концентрация ядерного горючего уменьшается вследствие его теплового расширения, вызывая уменьшение коэффициента размножения и прекращение цепной реакции, до тех пор пока температура раствора урана не понизится до расчетного значения. [16]
Сечение захвата - это способность ядра захватывать замедленные ( тепловые) нейтроны служащие возбудителями и распространителями цепной ядерной реакции. С помощью веществ, имеющих большое сечение захвата, можно регулировать ход цепной реакции и, если нужно, гасить ее. Из таких веществ делают управляющие стержни атомных реакторов. [17]
Сечение захвата - это способность ядра захватывать замедленные ( тепловые) пейтропы, служащие возбудителями и распространителями цепной ядерной реакции. С помощью веществ, имеющих большое сечение захвата, можпо регулировать ход ценной реакции и, если нужно, гасить ее. Из таких веществ делают управляющие стержни атомных реакторов. [18]
Для промышленного получения ядерной энергии необходимо управлять цепной реакцией, поддерживая значение коэффициента размножения нейтронов равным единице. Это осуществляется путем введения в массу ядерного горючего подвижных управляющих стержней, содержащих кадмий или бор, которые являются сильными поглотителями нейтронов. Затем, когда нейтроны размножатся в достаточном количестве, управляющие стержни вдвигаются в котел и, поглощая часть нейтронов, замедляют цепную реакцию. При этом реакция стабилизируется: число нейтронов, образующихся в единицу времени, остается постоянным. [19]
Реактор заключен в цилиндрический стальной кожух, покоящийся на бетонном основании. Поскольку графит в реакторе подвергается действию высокой температуры, для того чтобы предотвратить выгорание графита, кожух заполняют инертным газом. Графитовая кладка реактора пронизана вертикальными отверстиями, в которых помещены 128 рабочих каналов с горючим, управляющие стержни, выполненные из карбида бора, и экспериментальные каналы, предназначенные для размещения в разных зонах реактора облучаемых объектов. Внутри каналов по трубкам из нержавеющи стали течет вода. Активная зона реактора обведена на рисунке пунктиром. Боковая защита реактора состоит из слоя воды толщиной 1 м и трехметрового слоя бетона. Сверху реактор защищен графитом и чугунными плитами. [20]
Быстрое развитие цепной реакции сопровождается выделением значительной энергии, что может вызывать излишний перегрев реактора. При достижении реактором требуемой мощности необходимо надкритический режим развивающейся реакции свести к критическому режиму со значением 61 и затем поддерживать этот режим. Для уменьшения коэффициента размножения нейтронов в активную зону реактора вводятся стержни из материалов, сильно поглощающих т епловые нейтроны, например из бора или кадмия. Такие управляющие стержни уменьшают значение k и предотвращают нарастание скорости цепной реакции, поддерживая ее в необходимом стационарном режиме. [21]
Быстрое развитие цепной реакции сопровождается выделением значительной энергии, что может вызывать излишний перегрев реактора. При достижении реактором требуемой мощности необходимо надкритический режим развивающейся реакции свести к критическому режиму со значением kl и затем поддерживать этот режим. Для уменьшения коэффициента размножения нейтронов в активную зону реактора вводятся стержни из материалов, сильно поглощающих тепловые нейтроны, например из бора или кадмия. Такие управляющие стержни уменьшают значение k и предотвращают нарастание скорости цепной реакции, поддерживая ее в необходимом стационарном режиме. [22]
Быстрое развитие цепной реакции сопровождается выделением большого количества энергии, что может вызывать излишний перегрев реактора. При достижении реактором требуемой мощности необходимо надкритический режим развивающейся реакции свести к критическому режиму со значением k 1 и затем поддерживать этот режим. Для уменьшения коэффициента размножения нейтронов в активную зону реактора вводятся стержни из материалов, сильно поглощающих тепловые нейтроны, например из бора или кадмия. Такие управляющие стержни уменьшают значение k и предотвращают нарастание скорости цепной реакции, поддерживая ее в необходимом стационарном режиме. [23]
Быстрое развитие цепной реакции сопровождается выделением большого количества энергии, что может вызвать излишний перегрев реактора. При достижении реактором требуемой мощности необходимо режим развивающейся реакции свести к критическому режиму со значением й 1 и затем поддерживать этот режим. Для уменьшения коэффициента размножения нейтронов в активную зону реактора вводятся стержни из материалов, сильно поглощающих тепловые нейтроны, например из бора или кадмия. Такие управляющие стержни, уменьшают значение k и предотвращают нарастание скорости цепной реакции, поддерживая ее в стационарном режиме. [24]
Управляющие стержни изготавливаются из соединений бора или кадмия, поглощающих тепловые нейтроны с очень большой эффективностью. Перед началом работы реактора их полностью вводят в его активную зону. Поглощая значительную часть нейтронов, они де лают невозможным развитие цепной реакции. Для запуска реактора управляющие стержни постепенно выводят из активной зоны до тех пор, пока выделение энергии не достигнет заданного уровня. При увеличении мощности свыше установленного уровня включаются автоматы, погружающие управляющие стержни в глубь активной зоны. [25]
Мощность реактора в значительной степени зависит от его системы охлаждения. В этом заключается особенность ядерных реакторов как источников энергии. Мгновенная мощность определяется числом атомов, подвергающихся делению за 1 сек. В некоторых реакторах достаточно удалить управляющие стержни, чтобы возникла цепная реакция, а для стабилизации реакции ( когда достигнут определенный уровень) снова ввести стержни в реактор. При этом, естественно, предполагается, что материалы, из которых построен реактор, хорошо выдерживают ту температуру, которая там может возникнуть, причем это зависит лишь от эффективности системы охлаждения. [26]
В обычных реакторах критическое состояние физически неустойчиво, оно поддерживается искусственно с помощью очень сложной системы управления. Без такой системы происходит выход либо на под критический, либо на надкритический режимы. Реактор делается с запасом реактивности ( надкритичность), который компенсируется введением в активную зону специальных стержней, поглощающих лишние нейтроны. Если же по мере выгорания топлива реактивность уменьшается, то управляющие стержни частично выводятся из системы и нейтронный поток вырастает до величины, необходимой для плановой работы реактора. [27]
С ростом объема активной зоны утечки нейтронов уменьшаются и при достижении определенного объема будет обеспечен требуемый баланс нейтронов, сопровождаемый самоподдерживающейся цепной реакцией деления ядер 92 U. Этот объем называют критическим, а соответствующую ему массу - критической массой. Поэтому загрузка реактора должна в несколько раз превышать критическую. Для обеспечения требуемых потоков нейтронов и, следовательно, поддержания тепловыделения ( мощности) реактора на заданном уровне в его активной зоне предусмотрены специальные устройства, которые также осуществляют пуск, останов и защиту реактора при различных аварийных ситуациях. Рабочими органами СУЗ являются подвижные управляющие стержни /, проходящие через активную зону и приводимые в движение специальными приводами. По мере выгорания ядерного топлива управляющие стержни постепенно выводятся из активной зоны. В аварийных ситуациях они быстро опускаются ( падают) в активную зону, прекращая цепную реакцию деления за счет поглощения нейтронов. [28]
В этих выключателях применяются по две дугогасительные камеры на полюс. Наборы деиовных решеток включают в себя также дугогасительные контакты. Деионные решетки отличаются от описанных в части В предыдущего параграфа тем, что к ним добавлены концевые плиты, изъяты боковые пазы и вся конструкция выполнена более компактной. Газы выбрасываются через специальные отверстия. Главная траверса действует на вертикальные управляющие стержни, которые в свою очередь через вспомогательные рычаги замыкают и размыкают дугогасительные контакты. [29]
Управляющие стержни изготавливаются из соединений бора или кадмия, поглощающих тепловые нейтроны с очень большой эффективностью. Перед началом работы реактора их полностью вводят в его активную зону. Поглощая значительную часть нейтронов, они де лают невозможным развитие цепной реакции. Для запуска реактора управляющие стержни постепенно выводят из активной зоны до тех пор, пока выделение энергии не достигнет заданного уровня. При увеличении мощности свыше установленного уровня включаются автоматы, погружающие управляющие стержни в глубь активной зоны. [30]