На главную
Физика - одна из самых удивительных наук! Физика столь интенсивно развивается, что даже лучшие педагоги сталкиваются с большими трудностями, когда им надо рассказать о современной науке. Данный ресурс поможет эффективно и интересно изучать физику. Учите физику!
   

Обучение и материалы
Физический справочник
Формулы по физике
Шпаргалки по физике
Энциклопедия
Репетиторы по физике
Работа для физиков
Быстрый устный счет
Виртуальные лабораторные
Опыты по физике
ЕГЭ онлайн
Онлайн тестирование
Ученые физики
Необъяснимые явления
Ваша реклама на сайте
Разное
Контакты
Спецкурс
Фейнмановские лекции

В мире больших скоростей

Введение в теорию относительности

Лекции по биофизике
Лекции по ядерной физике
Ускорение времени...
Лазеры
Нанотехнологии
Книги
полезное
Смешные анекдоты о физике
Готовые шпоры по физике
Физика в жизни
Ученые и деньги
Нобелевские лауреаты
Фото
Видео
Карта сайта
На заметку
Если вам понравился сайт, предлагаем разместить нашу кнопку
Кнопка сайта All-fizika.com
Компьютерные программы
по физике
Программы по физике


Физика и юмор
Физика и юмор


Онлайн тестирование
по физике
Онлайн тестирование по физике



-









8.1.1. Определение ε и краткое вступление

В общих чертах картина генерации быстрых нейтронов, получаемых в делениях ядер топлива, ясна. Основной компонент топлива - 235U - делится нейтронами любых энергий - тепловыми, промежуточными и быстрыми,  но наиболее эффективно - тепловыми нейтронами, и (благодаря организованному в тепловом реакторе процессу замедления) более 97% делений ядер 235U происходит под действием тепловых нейтронов. Содержащийся в топливе 239Pu  также эффективно делится тепловыми нейтронами и слабее – эпитепловыми.
 
Совсем иное дело – уран-238: он делится под действием только быстрых (и далеко не любых быстрых) нейтронов. Пороговый характер деления ядер 238U наглядно иллюстрируется графиком зависимости  величины микросечения деления 238U от энергии нейтронов (рис.8.1).

Маленькое изображение 

Пороговый характер деления 238U применительно к условиям активной зоны означает и другое: быстрые нейтроны деления, рожденные в делениях ядер 235U и 239Pu под действием тепловых нейтронов и имеющие начальные энергии выше порога деления 238U, начиная замедление внутри твэлов  (а они начинают замедляться внутри твэлов), имеют возможность сталкиваться с ядрами 238U и вызывать их деления. Поэтому общее количество делений ядер топлива под действием нейтронов всех энергий увеличивается за счет делений ядер 238U быстрыми надпороговыми нейтронами. А это значит, что и общее количество быстрых нейтронов деления, получаемых в делениях ядер топлива тепловыми нейтронами, увеличивается за счет нейтронов, получаемых в делениях ядер 238U быстрыми надпороговыми нейтронами. Более того, общее число нейтронов деления увеличивается  и за счёт нейтронов деления, которые получены в делениях ядер 235U и 239Pu эпитепловыми нейтронами.
Поэтому общее число нейтронов деления, полученных в делениях ядер топлива только тепловыми нейтронами, увеличивается.
 
Число ε, показывающее, во сколько раз количество нейтронов деления,    полученных в делениях топлива нейтронами всех энергий, больше количества нейтронов деления, полученных в делениях ядер топлива только    тепловыми нейтронами, называется коэффициентом размножения на быстрых нейтронах.
 

В рамках одногруппового диффузионно-возрастного приближения считают, что вклад от делений ядер 235U и 239Pu эпитепловыми нейтронами невелик, и им в теоретических построениях можно пренебречь. Соглашаясь с такой версией (в конце концов, она с приличной точностью согласуется с экспериментальными результатами и качественно объясняет почти всё), мы также будем считать, что (в тепловом реакторе) увеличение общего числа нейтронов деления за счёт делений урана-235 и плутония-239 эпитепловыми нейтронами пренебрежимо мало, а увеличение общего числа быстрых нейтронов, получаемых в делениях под действием быстрых нейтронов, происходит исключительно за счёт делений урана-238.
 
Поэтому закономерен вопрос: в какой среде величина ядерной концентрации 238U наибольшая? - Ведь если уран-238 делится быстрыми надпороговыми нейтронами, то скорость его деления пропорциональна его ядерной концентрации.
Расчёт по известной формуле (N = γNA/A) концентраций урана-238 в различных природных урансодержащих веществах показывает,  что наиболее насыщенным ядрами урана-238 веществом является природный металлический уран.
Несложно подсчитать, что ядерная концентрация 238U в природном металлическом уране составляет:

N = 4.783 .1022 см-3.                                            (8.1.1)
 
Расчёт величины e в многозонных ячейках реальных энергетических реакторов сложен.  Поэтому ради понимания физического смысла расчетных операций, руководствуясь известным принципом "от простого к сложному", рассмотрим процесс размножения на быстрых нейтронах вначале на простой физической модели.



ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:


Социальные комментарии Cackle


 
 
© All-Физика, 2009-2016
При использовании материалов сайта ссылка на www.all-fizika.com обязательна.