Рассмотрим нейтронный цикл в таком реакторе: допустим в некоторый момент времени образовалось N нейтронов в результате деления 235U (нейтронов деления). Поскольку нейтронов деления имеют энергию больше чем порог деления 238U, то часть нейтронов успеет про взаимодействовать с ядрами 238U и вызвать их деление.
 |
 |
||
N – число нейтронов; Е – коэф-т размножения на быстрых нейтронах; Lf – вероятность избежать утечки быстрых n при замедлении; NELf (1-ψ) – количество n захватываемых в резонансной форме 238U.
При быстром делении в среднем рождается 2,5 нейтрона. Процесс потери энергии n в результате рассеивания называется замедлением.
NE(1-Lf) – покидают активную зону; NELf – остаются в активной зоне.
Быстрые n слабо поглощаются ядрами, из-за малого сечения реакции поглощения n, испытывая не упругое рассеивание на ядрах 238U и упругое рассеивание на ядрах замедлителя. В процессе замедления имеется вероятность поглощения n ядрами 238U, без деления (резонансный захват возможен без деления на 235U, но вероятность его мала). Из-за резонансного захвата, число n достигших тепловой области будет меньше на величину ψ.Где ψ – вероятность избежать резонансного захвата. Оставшиеся нейтроны диффундируют в объеме активных зон и могут вылететь за нее.
Процесс диффузии отличается от процесса деления, тем, что он может потерять и приобрести энергию. В процессе деления – только потерять энергию.
Lt – вероятность избежать утечки тепловых нейтронов; θ – вероятность того, что n поглотится в 235U(наз. коэф-т использования тепловых n).
NELf ψ Lt (1-θ) – поглощение n в системе компенсации избыточной реактивности и инструкционных материалов и шлаков ядерного топлива.
η – число вторичных n на один поглощенный.
Кэф – число n данного поколения к числу n к предыдущему поколению.
Кэф = (NELf ψ Lt θ η)/N = ELf ψ Lt θ η
Рассмотрим три случая:
1.при Кэф >1 говорят, что размножающая система находится в над критическом состоянии, т.е. число n в поколениях возрастает.
2. при Кэф =1 – в критическом состоянии (число n постоянно).
3. при Кэф <1 размножающая система находится в под критическом состоянии (число n убывает, мощность падает).
Для бесконечно большой размножающей среды Lf =1; Lt =1, тогда
К∞= Eψθη – формула 4-х сомножителей.
Кэф = К∞ LfLt
∆ Кэф – мера отклонения от критического состояния (избыточная реактивность).
ρ = ∆ Кэф/ Кэф = Кэф-1 /Кэф – реактивность реактора.
В общем, случаи топливо представляет смесь делящихся и воспроизводящих нуклидов.
Число вторичных n на один поглощенный n, для смеси топлива.
η = (∑i (νfi Ni σfi)) / (∑i (Ni σa))
i – i-ый нуклид.
νfi – число вторичных n на один поглощенный для смеси топлива.
Ni – число ядер i-го сорта на единицу объема.
Рис. Модуль активной зоны BWR из четырех ТВС и органы регулирования 1 – твэл; 2 – трубка с водой; 3 – стержень связки
Рис. 4.11. Корпус BWR с системами циркуляции и впрыска высокого и низкого давления
1 – осушители пара; 2 – сепараторы пара; 3 – контур принудительной циркуляции; 4 – активная зона; 5 – циркуляционный насос; 6 – запорный клапан; 7 – регулирующий клапан; 8 – струйный насос; 9 – запорный клапан; 10 – трубопровод питательной воды от турбины; 11 – паропровод к турбине
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.