Источник - тепловой нейтрон
Cтраница 2
Размерами блока здесь пренебрежем, а все стержни будем считать линейными источниками и стоками. Функцию источника тепловых нейтронов S в зависимости от логарифмической постоянной yh легко рассчитать. [16]
Энергетические спектры нейтронов ( а, п) - источников различаются незначительно. Эти источники преимущественно используют как источники тепловых нейтронов, так как поток быстрых нейтронов малоинтенсивен. [17]
 |
Прямоугольный реактор с плоскими боковыми отражателями. [18] |
Поскольку нейтроны рождаются с большими энергиями и их пространственное распределение совпадает с распределением потока тепловых нейтронов в активной зоне, то, следовательно, такой вид источника не учитывает диффузию нейтронов в процессе замедления. Так как в реакторе без отражателя поток имеет одинаковую пространственную зависимость для нейтронов всех энергий, в случае голой системы такой вид источника тепловых нейтронов, конечно, правилен, даже если учесть миграцию нейтронов в процессе замедления. Однако в реакторах с отражателем, как мы уже заметили, пространственная зависимость потока в общем различна для нейтронов различных летаргии. Дальше сделана попытка учесть миграцию ( и потери) быстрых нейтронов в системах с отражателем. [19]
Из-за металлических оболочек на блочках горючего увеличивается т, так как металл обычно имеет большое сечение рассеяния и оказывает сопротивление потоку нейтронов в блок, способствуя еще большему уменьшению потока в горючем. Каналы, содержащие водородные материалы, имеют меньшую величину / из-за потерь тепловых нейтронов в результате поглощения в водороде, однако благодаря хорошим замедляющим свойствам водорода обеспечивают большую мощность источников тепловых нейтронов. При наличии воды из-за небольшого коэффициента диффузии, который создает большой градиент в плотности нейтронов, величина / сильно снижается. [20]
Решить эту задачу на основе следующих моделей: 1) зона / замедлитель - [ - горючее есть бесконечная гомогенная среда, зазор имеет сферическую форму и содержит только замедлитель; 2) предположить, что односкоростное приближение применимо для теплового потока; 3) принять источник тепловых нейтронов равномерно распределенным но зоне по области зазора и равным некоторой фиксированной величине S нейтронов в единицу времени в единице объема. [21]
В нейтронографии используют дифракцию медленных ( тепловых) нейтронов. Так называют замедленные нейтроны, находящиеся в тепловом равновесии с ядрами замедлителя. Источником тепловых нейтронов обычно служит тепловая колонна ядерного реактора. Для нейтронографи-ческих исследований используют мощные источники нейтронов - высокопоточные ядерные на медленных нейтронах и импульсные реакторы. Возможности нейтронографии расширяются с усовершенствованием методов получения и детектирования нейтронных потоков, точного измерения их энергии до и после взаимодействия с исследуемым веществом, разложения нейтронного излучения в спектр по энергии. [22]
Фо ( г) описывается с помощью одного диффузионного уравнения, а поток тепловых нейтронов Фо ( г) - с помощью другого уравнения. Решения этих уравнений в каждой области ( активная зона, отражатель, зона воспроизводства и др.) сшиваются с соответствующими решениями в прилегающих областях при подходящих граничных условиях для каждой группы с учетом требований, налагаемых на решения в центре и на внешней границе реактора. Интенсивность источников тепловых нейтронов в каждой области пропорциональна плотности потока быстрых нейтронов, а в областях, содержащих делящийся материал, интенсивность источников группы быстрых нейтронов пропорциональна плотности потока тепловых нейтронов. [23]
Введенная здесь функция источника тепловых нейтронов, имеющая пространственную форму теплового потока, не означает фр. Эта аппроксимация означает предположение, что все нейтроны, рождающиеся в точке г, немедленно замедляются до тепловых. Напишем функцию источника тепловых нейтронов (5.183) в несколько иной форме, которая позволяет более наглядно показать связь источника с коэффициентом размножения системы. [24]
В большинстве реакторов поток спадает от центра к периферии, хотя некоторые из них ( как, например, MTR и высокопоточный реактор с выведенными пучками в Брукхэвене) спроектированы таким образом, что максимальные потоки тепловых нейтронов создаются в отражателе вокруг активной зоны. Энергетический спектр нейтронов может изменяться в широких пределах в зависимости от типа реактора и даже от расположения в пределах одного и того же аппарата. Реакторы часто снабжены так называемыми тепловыми колоннами, с помощью которых получают чистые источники тепловых нейтронов. Для этой цели применяют колонны из графита ( или из какого-либо другого замедлителя), длина которых достаточна для приведения прошедших через нее нейтронов к тепловому равновесию со средой. Конечно, нейтронный поток в конце тепловой колонны на несколько порядков меньше того, который имеется внутри реактора. Особенно большие отношения потоков быстрых и тепловых нейтронов могут быть получены внутри помещенных в реактор контейнеров с урановыми стенками. [25]
Однако мы можем рассматривать движение нейтронов во время замедления как диффузию и просто прибавить средний квадрат расстояния, на которое нейтроны диффундируют во время замедления, к среднему квадрату расстояния, на которое нейтроны диффундируют во время теплового равновесия. Такой способ рассмотрения безусловно груб, однако он даст нам первое приближение к действительному процессу. Поэтому нашей первой задачей является подсчет этого среднего квадрата. Представим себе точечный, источник тепловых нейтронов, помещенный в бесконечную среду с коэфициентом - ц 0, а по всем остальным свойствам идентичную среде нашего котла. [26]
Определим К ( ь) как интенсивность замедления на расстоянии р от точечного источника. Примем, что функция К ( у) нормирована таким образом, что интеграл от нее по всему пространству соответствует одному замедленному нейтрону в единицу времени. Полное число замедленных нейтронов обозначим через Q. Тогда Q есть одновременно интенсивность источника тепловых нейтронов. [27]
Преимущества, достигаемые при использовании гетерогенных конфигураций, обычно компенсируют основной их недостаток - уменьшение коэфи-фициента теплового использования из-за выедания нейтронов в блоке. Легко установить физическую основу этого явления. Процесс замедления, : тот основной источник тепловых нейтронов, происходит в области, физически отделенной от горючего. Таким образом, замедлитель, окружающий каждый блок горючего, представляет собой источник тепловых нейтронов, i. Таким образом, оказывается, что средний поток нейтронов в замедлителе больше, чем в горючем. [28]
Если ячейка многослойная, то для каждой зоны можно использовать диффузионную теорию при условии, конечно, что зоны имеют достаточную ширину. Если область очень тонкая, то ее нейтронные свойства удобно учитывать с помощью коэффициента прохождения. Для сложных многозонных ячеек с различными замедляющими свойствами в зонах необходимо выбирать источник нейтронов в каждой из них пропорционально величине SS в данной зоне. Однако если зона тонкая ( и особенно, если она металлическая), то источником тепловых нейтронов в ней можно пренебречь. [29]
Физически двугрупповая модель предполагает, что поведение быстрых нейтронов в реакторе с отражателем может быть описано с помощью одного диффузионного уравнения ( в каждой области) при подобранных должным образом поперечных сечениях быстрых нейтронов. Тепловые нейтроны объединяются во вторую группу обычным способом. Таким образом, в случае применения указанной модели к многозонному реактору вводятся два дифференциальных уравнения для каждой области: одно - для описания тепловой группы и другое - для описания быстрой группы. Решения этих уравнений в каждой области сшиваются с соответствующими решениями в прилегающих областях с подходящими граничными условиями для каждой группы с учетом требований, налагаемых на решения в центре и на внешней границе реактора. Интенсивность источников тепловых нейтронов в каждой группе пропорциональна потоку быстрых нейтронов, а в областях, содержащих делящееся вещество, интенсивность источников группы быстрых нейтронов пропорциональна тепловому потоку. При проведении последующего решения основное внимание будет уделено аналитической постановке вопроса и решению в частном случае двузонного реактора с внешней неразмножающей областью. Методы, развитые в данном случае, легко обобщаются ( в принципе) на более общие ситуации. [30]
Страницы: 1 2 3