Skip to main content
Вся фізика

7.2.1. Величина θ у гомогенному середовищі з ²³⁵U і сповільнювача

Лекції з ядерної фізики

Припустімо спочатку найпростіше - гомогенну суміш із ядер чистого 235U і сповільнювача (рис.7.2).
Оскільки в різних, але однакових за величиною, мікрооб'ємах  такого середовища міститься однакова кількість ядер 235U і однакова кількість ядер сповільнювача, це означає, що і ядра палива, і  ядра сповільнювача в межах будь-якого мікрооб'єму цього середовища пронизуватиме потік нейтронів однакової густини Ф незалежно від характеру розподілу Ф(r) по всьому об'єму середовища.
Зображення
Тому, виходячи з виразу (7.2.1), величина qдля такого середовища дорівнюватиме:
Зображення
Тобто величина коефіцієнта використання теплових нейтронів у  гомогенній суміші ядер урану-235 і сповільнювача визначається тільки співвідношенням макроперерізів поглинання сповільнювача й урану-235.
Неважко поширити цей висновок на гомогенне середовище, що складається з двох паливних компонентів (235U + 239Pu) і будь-якого (k) числа сортів ядер, незалежно від їхнього призначення:
Зображення
Наприклад, конкретна цікава для нас паливна композиція UO2, що складається на початку кампанії реактора з ядер 235U, 238U, розріджувача (O), а в довільний момент кампанії - з цих самих компонентів плюс відтворюване вторинне паливо (239Pu) і накопичену в твелах велику множину уламків поділу, матиме свій внутрішній (якщо  можна так висловитися) коефіцієнт використання теплових нейтронів,  величина якого легко знаходиться за правилом відшукання q у гомогенному середовищі:
Зображення
Тут уран-238 відносять до компонентів, що не діляться, бо він справді не ділиться  тепловими нейтронами, а тільки поглинає їх.