Другие предметы \ Ядерные установки

Кинетика ядерного реактора. Физические процессы, сопровождающие работу ядерного реактора, страница 14

                                      (12.2.2)(2.44)

 Макроскопическое сечение всех продуктов деления , которые удовлетворяют условию ››, при t››-1 равно

                                                            (12.2.3)(2.45)

т.е. поглощение нейтронов этими продуктами зависит только от выходов уij, а не от сечений . В Таблица 2.3 12.3 приведены сечения и выходы соответствующих нуклидов (151Sm радиоактивен, но его распадом можно пренебречь).

Вычислив по данным табл. 2.3 12.3 значение qf для сильнопоглощающих нуклидов, получим qf ≈ 1,5− 2,5 %, причем главным нуклидом является 149Sm. Схема распадов в цепочке с массовым числом А=149 следующая

Ba

La

Ce

 Pr

Nd

Pm

  Sm

     0.9 C                         2.9 C                        5.(1) C             2.5(2) МИН             1.73(1) Ч               53.08(5) Ч

Обычно можно ограничиться рассмотрением только одного предшественника –149Pm с эффективным периодом полураспада

                     Тэф1/2=Т1/2(Nd)+Т1/2(Pm)=54.81 ч                                                       

Уравнения, описывающие изменения концентрации 149Sm (или других нуклидов из перечисленных в табл. 12.3 ) , с учетом предшественника 149Pm записываются так:

         (12.2.3)(2.46)

где Р и S –концентрации Pm и Sm. Стационарное значение  суммы макроскопических сечений поглощения Pm и Sm равно , т.е. определяется только выходом рассматриваемой цепочки.

Таблица 2.3 12.3 Характеристики стабильных сильнопоглощающих продуктов деления.

Параметр

149Sm

151Sm

113Cd

157Gd

σ, б

4,2(2)*104

1,50(18)* 104

2,06(4)* 104

2,55(2)* 105

       -

I, б

3,2*103

3,3(7)* 103

390

730(20)

     -

Т1/2

     -

87лет

     -

        -

      -

σ       для пред

I         шествен

Т1/2     ника

1,4(3)*103

      - 

      -

          -

       -

2*104

      -

      -

        -

       -

54,81 ч

28,4 ч

5,37 ч

15,15ч

       -

Выходы, %

233U     

0,77(3)

0,35(3)

0,013(3)

0,0067(7)

1,14(4)

235U

1,08(6)

0,424(12)

0,010(2)

0,0063(5)

1,52(6)

238U

1,67(6)

0,83(5)

0,056(11)

0,031(6)

2,59(8)

239Pu

1,28(8)

0,80(5)

0,077(8)

0,076(8)

2,23(9)

241Pu

1,46(6)

0,90(6)

0,155(15)

0,131(13)

2,64(9)

Накопление Pm и Sm , если плотность потока в реакторе в момент t=0 скачком возрастает от 0 до Ф, происходит по закону

                             

                                          (12.2.4)(2.47)

                



Рисунок 2.112.4. Зависимость сечения поглощения 149Sm, среднего сечения по максвелловскому распределению  и g-фактора от температуры (х –сечение при скорости нейтронов 2200м/с).



Рис. 12.5. Зависимость сечения поглощения 151Sm, среднего сечения по максвелловскому распределению  и g-фактора от температуры (х –сечение при скорости нейтронов 2200м/с).


Сечение 149Pm сравнительно невелико, и при Ф ‹‹ 1015 нейтр/(см2*с) можно положить  . Надо учитывать, что 149Sm имеет резонанс при Е=0,1 эВ и поэтому его сечение в тепловой группе зависит от состава ячейки реактора и должно быть определено одновременно с термализационным расчетом ячейки. На рис 12.4 2.1 представлены зависимости ,среднего сечения по чисто максвелловскому спектру , g-фактор для 149Sm, на рис 12.5 –те же величины для 151Sm.

Скачать файл