Введение

Отравление реактора - это процесс  накопления в нём короткоживущих продуктов деления, участвующих в непроизводительном захвате нейтронов и тем самым снижающих запас реактивности реактора при их образовании и, наоборот, высвобождающих его при их β-распаде.
 
Особенностями процесса отравления по сравнению с другими ранее рассмотренными процессами,  приводящими к потерям запаса реактивности, является то, что:

• Процесс отравления,  как принято предполагать, вызывается накоплением только одного β-активного продукта деления - ксенона-135, - который характеризуется величиной стандартного микросечения поглощения σ_a0^Xe = 2720000 барн, величинами удельного выхода γ_Xe = 0.003  и  периода полураспада  T_1/2^Xe = 9.2 часа (или величиной постоянной β-распада  λ_Xe = 2.09 ^. 10 ^-5 c^-1).
• Отравление - протекает существенно быстрее, чем  процессы выгорания, шлакования и воспроизводства. Переходные процессы отравления и переотравлений реактора ксеноном длятся не более трёх суток.
• В отличие от указанных выше процессов, отравление - процесс обратимый: при возрастании концентрации ксенона-135 реактор отравляется (и теряет запас реактивности), при снижении концентрации ксенона  - он разотравляется (что приводит к высвобождению положительной реактивности).
• Если посмотреть на совмещённый график  энергетических спектров для теплового, промежуточного и быстрого реакторов вместе с зависимостью сечения поглощения  ¹³⁵Xe от энергии нейтронов E (рис.19.1), то станет ясно, что отравление ксеноном существенно для тепловых реакторов, малосущественно - для промежуточных и несущественно - для быстрых реакторов.

Рис.19.1. Различия в поглощении нейтронов ксеноном-135 в тепловом, быстром и промежуточном реакторах.
Количественными мерами отравления реактора ксеноном, подобно мерам оценки рассмотренных ранее процессов, являются:

• относительная доля поглощаемых ксеноном нейтронов, равная отношению скоростей поглощения тепловых нейтронов ядрами ксенона и ядрами ²³⁵U:

                     q_Xe(t) = σ_a^Xe N_xe(t) Ф / σ_a⁵ N₅ Ф = (σ_a^Xe/ σ_a⁵ N₅) N_xe(t).              ( 19.1)
 

• потери реактивности от отравления ксеноном, связанные с величиной доли поглощения нейтронов ксеноном  (в любой момент времени) зависимостью:

                          ρ_Xe (t) = -  q_Xe(t) θ = - (σ_a^Xe θ /σ_a⁵ N₅) N_xe(t),                         (19.2)
 где θ - коэффициент использования тепловых нейтронов в неотравленном реакторе.