Курс Физика и техника ядерных реакторов. Лекция 4. Физика деления в активной зоне. Реактивность реактора

Август 1, 2022

Главная
Физика
Курс Физика и техника ядерных реакторов. Лекция 4. Физика деления в активной зоне. Реактивность реактора

Содержание

3. Деление ядер. Основные свойства. U235, Pu239 n+U235 A+B+ν⋅n ν - число вторичных нейтронов ν≈2.42 для U235
4. Число вторичных нейтронов с учетом их поглощения
5. Коэффициент размножения и реактивность реактора k k=1, ρ=0 - критический реактор k>1, ρ>0 - надкритический реактор
6. Формула четырех сомножителей описывает в одногрупповом приближении коэффициент размножения на тепловых нейтронах - зависит от энергии
7. Мгновенные и запаздывающие нейтроны ν=2.42 для U235 Мгновенные нейтроны Запаздывающие нейтроны β=0.006 – доля запаздывающих нейтронов
8. Увеличение числа нейтронов в мультиплицирующей системе Прирост нейтронов за одно поколение
9. Формула обратных часов - время жизни нейтрона (поколения) s=1/T, где T – период разгона реактора ,
10. Энергия деления
11. Коэффициент размножения
12. Термализованные нейтроны Tнг – температура нейтронного газа Т - температура среды ξ - среднелогарифмический декремент энергии
13. Замедление нейтронов Возраст нейтрона τ (м2) характеризует длину замедления – среднее расстояние по прямой rзам, на
14. Замедление нейтронов При замедлении от энергии Eo=2 Мэв до тепловой Eт=0.025эв Для воды Z=18, для тяжелой
15. Диффузия нейтронов Длина диффузии нейтрона L(м) – мера среднего расстояния по прямой , на которое смешается
16. Характерные времена
17. Коэффициент размножения эффективный выход нейтронов на один захваченный нейтрон μ - коэффициент размножения на быстрых нейтронах
18. Две составляющие коэффициента размножения Учет конечных размеров реактора
19. Геометрический параметр B (м-1) Сферический реактор цилиндрический реактор
21. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

Деление ядер. Основные свойства.
U235, Pu239
n+U235
A+B+ν⋅n
ν - число вторичных нейтронов
ν≈2.42 для

U235

Паразитные процессы:

n+U235

U236+ γ

радиационный захват

σf – сечение деления
σc – сечение радиационного захвата
σa – полное сечение поглощения

число вторичных нейтронов
с учетом поглощения

ν≈3.05 для Pu239

Слайд 4

Число вторичных нейтронов с учетом их поглощения

Слайд 5

Коэффициент размножения и реактивность реактора
k<1, ρ<0 - подкритический реактор
k=1, ρ=0 -

критический реактор
k>1, ρ>0 - надкритический реактор

- реактивность

k∞ - коэффициент размножения бесконечно большого реактора

Pf и Pt – вероятность того, что быстрый и тепловой нейтрон
не покинут реактор

Слайд 6

Формула четырех сомножителей описывает в одногрупповом приближении коэффициент размножения на тепловых

нейтронах

- зависит от энергии медленных нейтронов

ε - коэффициент размножения на быстрых нейтронах

p – вероятность избежать резонансный захват при замедлении

- коэффициент использования тепловых нейтронов

макроскопическое сечение поглощения теплового нейтрона
топливом и полное сечения поглощения
(топливо+конструкционные материалы)

Слайд 7

Мгновенные и запаздывающие нейтроны
ν=2.42 для U235
Мгновенные нейтроны
Запаздывающие нейтроны
β=0.006 – доля

запаздывающих нейтронов
τ =0.1 сек- среднее время жизни нейтронов

Слайд 8

Увеличение числа нейтронов в мультиплицирующей системе
Прирост нейтронов за одно поколение

Слайд 9

Формула обратных часов
- время жизни нейтрона (поколения)
s=1/T, где T – период

разгона реактора

,

доля и постоянная распада i группы нейтронов

Слайд 10

Энергия деления

Слайд 11

Коэффициент размножения

Слайд 12

Термализованные нейтроны
Tнг – температура нейтронного газа
Т - температура среды
ξ - среднелогарифмический

декремент энергии
ξ Σs – замедляющая способность среды

Наиболее вероятная энергия нейтронов

Средняя энергия нейтронов

Слайд 13

Замедление нейтронов
Возраст нейтрона τ (м2) характеризует длину замедления
– среднее расстояние

по прямой rзам, на которое смешается
нейтрон от точки рождения с энергией Eo до точки, где он
замедлится до энергии E.

Для среды с точечным источником

Слайд 14

Замедление нейтронов
При замедлении от энергии Eo=2 Мэв до тепловой Eт=0.025эв
Для воды

Z=18, для тяжелой воды - 28, для графита – 91,
для урана – более 2000

- коэффициент замедления

Слайд 15

Диффузия нейтронов
Длина диффузии нейтрона L(м) – мера среднего расстояния
по прямой

, на которое смешается нейтрон от точки,
где он стал тепловым, до точки поглощения.
Для среды с точечным источником

М - длина миграции нейтрона – мера среднего расстояния по
прямой, на которое смешается нейтрон от точки рождения до
точки поглощения

Слайд 16

Характерные времена
<< 1

Слайд 17

Коэффициент размножения
эффективный выход нейтронов на один
захваченный нейтрон
μ - коэффициент размножения

на быстрых нейтронах

ϕ - вероятность избежать резонансный захват в уране-238

Θ - коэффициент использования тепловых нейтронов

Слайд 18

Две составляющие коэффициента размножения
Учет конечных размеров реактора

Слайд 19

Геометрический параметр B (м-1)
Сферический реактор
цилиндрический реактор