Шлакування палива - це процес нагромадження в працюючому реакторі стабільних і довгоживучих продуктів поділу, що беруть участь у непродуктивному захопленні теплових нейтронів і тим самим знижують запас реактивності реактора.
Із понад 600 типів уламків поділу близько 60 мають властивості, згадані у наведеному вище визначенні, а саме: вони є стабільними або довгоживучими й різною мірою інтенсивно поглинають нейтрони реакторного спектра. Їх і назвали шлаками, маючи на увазі аналогію зі шлаками в топці паровоза, які осідають на поверхні шматочків вугілля, блокуючи доступ повітря до них і ускладнюючи процес горіння вугілля. Ядерні шлаки, будучи продуктами реакції поділу, так само нагромаджуються в твелах реактора, блокуючи доступ нейтронів до компонентів палива, що діляться, і тим самим ускладнюючи перебіг реакції поділу. Діапазон мікроперерізів радіаційного захоплення шлаків досить широкий - від кількох барн до десятків тисяч барн.
Кожен зі шлаків характеризується величиною свого питомого виходу (γi), величиною мікроперерізу поглинання (σai) і макроперерізу поглинання нейтронів (Σai), величина якого пропорційна ядерній концентрації шлаку (Ni): Σai = σai Ni.
Крім того, здатність кожного шлаку “відбирати” нейтрони з циклу характеризується відносною часткою нейтронів, які він поглинає, що дорівнює відношенню швидкостей поглинання нейтронів розглянутим шлаком і ядрами урану-235:
qшi = σai Ni Ф / σa5 N5 Ф = (σаi / Σa5) Ni (16.1.1)
Цілком очевидно, що такою самою мірою можна вимірювати й усі шлаки разом:
Із понад 600 типів уламків поділу близько 60 мають властивості, згадані у наведеному вище визначенні, а саме: вони є стабільними або довгоживучими й різною мірою інтенсивно поглинають нейтрони реакторного спектра. Їх і назвали шлаками, маючи на увазі аналогію зі шлаками в топці паровоза, які осідають на поверхні шматочків вугілля, блокуючи доступ повітря до них і ускладнюючи процес горіння вугілля. Ядерні шлаки, будучи продуктами реакції поділу, так само нагромаджуються в твелах реактора, блокуючи доступ нейтронів до компонентів палива, що діляться, і тим самим ускладнюючи перебіг реакції поділу. Діапазон мікроперерізів радіаційного захоплення шлаків досить широкий - від кількох барн до десятків тисяч барн.
Кожен зі шлаків характеризується величиною свого питомого виходу (γi), величиною мікроперерізу поглинання (σai) і макроперерізу поглинання нейтронів (Σai), величина якого пропорційна ядерній концентрації шлаку (Ni): Σai = σai Ni.
Крім того, здатність кожного шлаку “відбирати” нейтрони з циклу характеризується відносною часткою нейтронів, які він поглинає, що дорівнює відношенню швидкостей поглинання нейтронів розглянутим шлаком і ядрами урану-235:
qшi = σai Ni Ф / σa5 N5 Ф = (σаi / Σa5) Ni (16.1.1)
Цілком очевидно, що такою самою мірою можна вимірювати й усі шлаки разом:
Зображення
Але практика цікавить навіть не ця величина, їй потрібна підсумкова міра впливу всіх шлаків на реактор - втрати реактивності внаслідок шлакування. Присутність шлаків зменшує, головним чином, величину коефіцієнта використання теплових нейтронів у реакторі (θ), і нескладно показати, що величина втрат реактивності від шлакування пов'язана пропорційним зв'язком із згаданою вище величиною відносної частки нейтронів, які поглинають шлаки, причому коефіцієнтом пропорційності править коефіцієнт використання теплових нейтронів для незашлакованого реактора:
ρш = - qш θ (16.1.3)
Знак “мінус” перед правою частиною (16.1.3) говорить про те, що тут однозначно йдеться про втрати запасу реактивності від шлакування реактора.
ρш = - qш θ (16.1.3)
Знак “мінус” перед правою частиною (16.1.3) говорить про те, що тут однозначно йдеться про втрати запасу реактивності від шлакування реактора.