Главная >> Лекции по ядерной физике 19.1. Схема образования и убыли 135Xe и дифференциальные уравнения отравления реактора ксеноном
135Xe образуется в реакторе двумя путями: непосредственно как осколок деления 235U с известным удельным выходом (γХе = 0.003) и как дочерний продукт β-распада йода-135, который сам является продуктом β-распада теллура-135, образующегося при делении с довольно большим удельным выходом (γТе.= 0.06). Исчезает 135Xe также двумя путями: в результате поглощения тепловых нейтронов (иначе: за счёт расстрела нейтронами) и в результате его β-распада. При поглощении ядром 135Xe на его месте образуется шлак третьей группы - 136Xe с микросечением поглощения тепловых нейтронов σа ≈ 5 барн. При β-распаде 135Xe образуется также слабый шлак третьей группы - 135Cs - с микросечением поглощения σа ≈ 6 барн.
Схематически наиболее важные процессы, приводящие к изменениям количества накапливаемого ксенона-135, выглядят так:
Рис.19.2. Схема образования и убыли йода и ксенона и её упрощение.
Красным цветом на схеме выделены некоторые коррекции её, к которым обычно прибегают для упрощения описания процессов отравления реактора. Суть первого упрощающего допущения состоит в том, что, поскольку период полураспада теллура-135 во много раз меньше периода полураспада йода-135, можно приближенно считать, что йод-135 является непосредственным осколком реакции деления с фиктивным удельным выходом, равным величине истинного удельного выхода теллура-135. (В самом деле, если период полураспада теллура столь мал, что он распадается практически сразу после своего образования, то без особого ущерба для точности можно считать, что непосредственным продуктом реакции деления является не теллур, а его дочерний продукт - йод-135).
Второе упрощение состоит в том, что из-за малости микросечения поглощения йода-135 убылью его вследствие поглощения обычно пренебрегают.
На основании такой упрощённой схемы дифференциальное уравнение скорости изменения концентрации 135Xe запишется как разность двух скоростей прибыли и двух скоростей убыли его:
Полученное уравнение содержит две неизвестных функции (Nxeи NI), а потому для получения однозначного решения оно должно быть дополнено ещё одним уравнением с независимо фигурирующей в нём концентрацией NI(t). Скорость изменения концентрации 135I является разницей скоростей образования 135I (как непосредственного продукта деления) и убыли его (за счёт β-распада):
dNI/dt = γI σf5 N5 Ф(t) - λI NI(t) (19.1.2)
Полученная система двух дифференциальных уравнений (19.1.1)÷(19.1.2) называется системой дифференциальных уравнений отравления реактора ксеноном.
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:
Социальные комментарии Cackle
|