Skip to main content
Вся фізика

8.2.4. Ефект Доплера і вплив температури палива на величину φ

Лекції з ядерної фізики

Вираз (8.2.7) дає точні результати обчислень φ лише за кімнатних температур; при значно вищих робочих температурах у твелах реактора знайдена за цією формулою величина j сильно відхиляється від реальної в бік завищення,  і це відхилення буде тим більшим, чим вища температура палива. Цей ефект (передбачений Гайзенбергом у 1940 р.) за пропозицією американського фізика Е.Вігнера пояснюється як окремий прояв ефекту Доплера, суть якого полягає в такому.
Кожен із сильних резонансів при підвищенні температури палива (в якому перебувають ядра 238U) слабшає,  тобто стає нижчим і ширшим, але таким чином, що площа під його графіком (залежності σc8(E)) залишається незмінною.
Результатом такої трансформації сильних резонансних рівнів є не стільки зменшення величин їхніх пікових значень, скільки саме їхнє розширення. Зі збільшенням ефективної ширини сильного резонансного рівня  нейтрону, що сповільнюється, стає складніше долати його при зіткненнях з ядрами 238U,  і імовірність резонансного захоплення нейтрона, що сповільнюється, на сильному рівні зростає, а імовірність уникнення резонансного захоплення, навпаки, падає.
 
Зображення
Вплив температури палива на величину імовірності уникнення резонансного захоплення φ враховується  введенням у доданок, пов'язаний із сильними резонансними рівнями,  коригувального  коефіцієнта kт, тобто  множника змінної величини, що визначається лише абсолютною (термодинамічною) температурою паливної                                
композиції у твелах реактора:
Зображення
Коригувальний множник kт за іменем автора цієї формули називають "доплерівською температурною поправкою за Егіазаровим".
З урахуванням введення цієї поправки залежність для величини φ у тепловидільних збірках реакторів із гладкостержневими твелами набуває остаточного вигляду:
Зображення
Формула дає змогу проаналізувати основні чинники, що визначають величину φ у гетерогенних енергетичних реакторах із циліндричними твелами, і ступінь їхнього впливу на цю величину.