Skip to main content
Вся фізика

6.3.3. Імовірність уникнення витоку теплових нейтронів

Лекції з ядерної фізики

Отриманий вираз для величини імовірності уникнення витоку теплових нейтронів при дифузії (6.3.7) повністю узгоджується як з початковою гіпотезою про залежність pт  від геометрії та фізичних властивостей середовища активної зони (від геометричного параметра B2 і квадрата довжини дифузії L2), так і з фізичним змістом довжини дифузії: чим більша L, тим прозоріше середовище активної зони для теплових нейтронів, і більша товщина периферійного шару активної зони, з якого теплові нейтрони, що народжуються, можуть зазнати витоку за її межі в процесі їхньої дифузії, і тим вища частка теплових нейтронів, що витікають з активної зони, а тому менша частка теплових нейтронів, що залишаються в ній, pт. Для практика-реакторника корисно взяти до уваги бодай якісно залежність pт від температури активної зони. Ця залежність однозначна: оскільки довжина дифузії L у будь-яких речовинах із зростанням температури збільшується (див. п.6.1.5),  величина pт = (1 + B2L2)-1 із зростанням температури в активній зоні з будь-яких матеріалів і при будь-якій її структурі зменшуватиметься.
Зображення
Примітка. У цьому розумінні температурна залежність імовірності уникнення витоку нейтронів, що сповільнюються, pз = exp(-B2τт), яку простежують через температурну залежність віку теплових нейтронів в активній зоні, хоч і є аналогічною, але не такою однозначною, як pт: у твердих речовинах вік теплових нейтронів із зростанням температури зменшується (завдяки підвищенню величини енергії зшивки Eс), а тому величина pз за рахунок наявності в активній зоні реактора твердих сповільнювачів (графіту - в уран-графітовому реакторі РБМК) може навіть збільшуватися, якщо графіту в активній зоні настільки більше, ніж другого сповільнювача (води), що ефект температурного зменшення віку в графіті переважає над ефектом температурного збільшення віку у воді, через що середній вік теплових нейтронів в активній зоні може із зростанням температури зменшуватися, а величина pз - збільшуватися. Реакторам типу ВВЕР ця неоднозначність не властива: у них збільшення середньої температури активної зони призводить до обов'язкового зменшення величин і р з, і pт.
Так чи інакше, однак, варто взяти до уваги, що за рахунок зміни температури сповільнювача принципово можливо керувати ефективними розмножувальними властивостями активної зони реактора (kе) за посередництвом величин pз і pт.