Главная >> Лекции по ядерной физике >> Константа η

7.1.4. Зависимость величины η от температуры

Даже для однокомпо­нентного (²³⁵U) топлива величина η₅ определяется соотношением величин эффективных микросечений деления и поглощения ²³⁵U, а не их стандарт­ных значений. Но величины эффективных сечений сами зависят от темпера­туры, а, значит, и величина η₅ также должна зависеть от температуры:   

Таким образом получается, что величина η₅ зависит от температуры в той мере, в какой от температуры нейтронов зависят величины факторов Весткотта для сечений деления и поглощения для ядер ²³⁵U.
Величины весткоттовских факторов, как уже указывалось ранее, могут быть рассчитаны по эмпирическим зависимостям:
g_a⁵(T_н) ≈ 0.912 + 0.25exp(- 0.00475 T_н);
g_f⁵(T_н) ≈ g_a⁵(T_н) - 0.004.
С учётом этих зависимостей формула для расчёта η₅ от температуры нейтронов приобретает вид:

Как видим, зависимость η₅(T_н) является малосущественной: при изме­нении температуры нейтронов на 1500 К величина η₅ уменьшается  всего на шесть единиц в четвёртой значащей цифре после запятой.
Совсем иначе ведёт себя с ростом температуры величина константы η для плутония-239. Это обусловлено тем, что величины факторов Весткотта для сечений деления и поглощения ядер ²³⁹Pu с ростом температуры теп­ловых нейтронов сильно отличаются друг от друга. Расчёт этих коэффици­ентов по формулам:
g_f⁹(T_н) ≈ 0.8948 - 1.43 ^. 10^-4 T_н + 2.022 ^. 10^-6 T_н²,
g_a⁹(T_н) ≈ 0.9442 - 4.038 ^.10^-4 T_н + 2.6375 ^. 10^-6 T_н²,
и подстановка их величин в выражение для η₉(T_н):
η₉(T_н) = (ν₉ σ_fo⁹/σ_ao⁹) [g_f⁹(T_н) /g_a⁹(T_н)]
дает следующую серию значений η₉ в характерном для тепловых реак­торов диапазоне изменения температуры тепловых нейтронов:

Из цифр табл.7.3 цифр можно понять, что зависимость η₉(T_н):
а) в отличие от зависимости η₅(T_н), с ростом температуры топлива падает весьма существенно  (более чем на 15% от начальной величины на интервале в 1100 К);
б) температурная зависимость η₅₉ (общей характеристики реального уран-плутониевого топлива тепловых энергетических реакторов  в произ­вольный момент кампании) имеет падающий характер с самого начала кам­пании активной зоны реактора, причём, крутизна падения η₅₉(T_н) по ме­ре накопления плутония в процессе кампании растёт. Действительно, расчёт по формуле (7.1.4) для различных температур нейтронов величины η₅₉ при различных содержаниях плутония в топливной смеси даёт результаты, представленные в табл.7.4:

Семейство графиков, построенных по результатам приведенного расчё­та (рис.7.1), наглядно свидетельствует о том, что в любой момент кампании активной зоны теплового энергетического реактора температурная зависимость величины константы h имеет падающий характер, причём кру­тизна этого падения в процессе кампании увеличивается.  Этот вывод окажется важным в последующем, при рассмотрении температурного эффекта реактивности реактора.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: