17.Энерговыделение в активной зоне ядерного реактора.
Энерговыделение в активной зоне обусловлено высвобождением внутриядерной энергии в процессе расщепления тяжелых ядер делящихся нуклидов при их взаимодействии с нейтронами. В критическом состоянии только один нейтрон участвует в последующей реакции деления, а остальные (избыточные) нейтроны вступают в ядерные реакции с другими материалами.
В реакторах на тепловых нейтронах образующиеся нейтроны деления в результате упругого рассеяния теряют свою энергию, т.е. кинетическая энергия рассеивается в виде тепловой. Процесс деления сопровождается мгновенным g-излучением, энергия которого в результате торможения рассеивается также в виде тепловой в реакторных материалах, при этом только часть g-излучения выделяется в самих ТВЭЛах, а значительная ее доля рассеивается в окружающих материалах.
Накапливающиеся продукты деления преимущественно радиоактивны и некоторые из них излучают g-кванты.
Энергия осколочного g-излучения рассеивается аналогично энергии мгновенного. Оба эти излучения- первичные излучения. Другая часть радиоактивных продуктов излучает преимущественно b - частицы, энергия которых полностью рассеивается в виде тепловой в самих твелов.
Образующиеся в процессе деления нейтроны также участвуют в реакциях радиационного захвата. При этом на одних материалах поглощение нейтронов сопровождается излучением g -квантов (вторичное g-излучение ).Рассеивается аналогично первичному. При b или a-излучении энергия практически полностью рассеивается в месте протекания реакции, т.к. пробег b и a-частиц мал.
В ТВЭЛах выделяется 92-94% тепла(большие реакторы). В реакторных материалах 6-8% (за счет замедления быстрых нейтронов, поглощения g-излучения, самопоглощения частиц ).
Энергия выделения по А.З. неравномерна:
1.Макронеравномерность- из-за утечки нейтронов с периферии;
2.Микронеравномерности – из-за гетерогенной структуры реактора, неточности изготовления отдельных узлов;
3.Эксплуатационные – из-за изменения проходных сечений за счет деформации, отклонений на поверхности нагрева и т.д..
ОСТАТОЧНОЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ
После выключения реактора спад тепловыделения, обусловленного мгновенными нейтронами, идет практически одновременно с изменением плотности потока нейтронов. Однако энерговыделение, обусловлены b и g-излучением продуктов деления спадает медленно. В процессе работы накапливается большое количество продуктов деления, которые можно объединить в группы по одинаковым или близким значениям l.В соответствии с этим спад тепловыделения, обусловленого осколочной активностью, после выключения определяется: Е(t)=åuIe-lt
uI-вклад в энерговыделение I-й группы (МэВ/дел с)-берется в справочнике
18 Органы регулирования ядерного реактора.
Регулирование работы реактора осуществляется изменением коэффициента размножения нейтронов за счет изменения скорости их образования, поглощения или утечки.
Способ управления цепной реакцией деления путем изменения количества поглощающих нейтроны веществ нашел наиболее широкое применение. Используются твердые, жидкие или газообразные материалы, содержащие ядра с большими сечениями поглощения нейтронов (более 100 б).
Ядерные свойства материала органа регулирования — одна из главных его характеристик. Основная функция активного элемента органа регулирования — поглощение нейтронов, как уже указывалось, требует применения материалов, обладающих возможно большим сечением захвата нейтронов при тех энергиях» которые присущи большей части нейтронов в активной зоне реактора.
Материалы-поглотители должны удовлетворять следующим требованиям.
Обеспечивать постоянную эффективность органа регулирования при длительной .работе его в активной зоне реактора.
.2 Обеспечивать постоянство размеров и механических характеристик. Под действием нейтронов в поглощающем материале происходят ядерные реакции, в результате которых возникают новые элементы, вследствие чего:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.