Файл: Лабинский Ю.В. Корабельные ядерные реакторы учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.07.2024
Просмотров: 89
Скачиваний: 0
Рассмотрим коэффициент разложения для бесконечно больного эпитеплового ядерного реактора, в котором де ление JJ вызывается как тепловыми, так и эпи
тепловыми нейтронами.
Предположим, что в эпитепловом ядерном реакторе в
некотором поколении возникает N |
нейтронов деления. |
||
Некоторая частъ этих нейтронов может быть захвачена |
|||
атомными ядрами |
U |
и вызовет |
их деление. В ре |
зультате число нейтронов деления возрастет |
до значения |
||
EN , где |
£ - |
коэффициент размножения на |
быстрых |
нейтронах. |
Далее |
нейтроны деления (быстрые |
нейтроны) |
замедляются до эпитепловой области энергии, которая на чинается с E.9^ 5 3g (рис. 3 ).
Рис. 3. Схема нейтронного цикла в эпитепловом реакторе
Выше энергий |
Еэ лежит так называемая |
резонанс |
ная область, для |
которой характерно сильное |
поглощение |
10
замедляющихся |
нейтронов ня резонансных уровнях |
2 |
$ 8 |
f j |
|
||
Еслп р есть |
вероятность нейтрону избежать резонансно |
||
го поглощения, то до эпитепловой области энергий замед
ляется |
число нейтронов, равное N i p . Если,далее, че |
рез р |
обозначить вероятность нейтрону избежать по |
глощения в эпитепловой области, то до тепловых энергий
(за энергии "сшивки" £ . |
) будет замедляться число |
нейтронов N 6 p p s . |
|
Поглощение тепловых я |
эпитепловых нейтронов в де |
лящихся изотопах урана и плутония будет приводить к под авлению нейтронов деления нового поколения. При этом за счет тепловых нейтронов возникнет
|
Г |
|
|
N è PP3 ^ |
L |
|
(Г ) |
У |
|
||
|
|
||
|
|
|
|
, в ,хроно, деления. В ..р а н е н ,, (7) £ |
. J |
. » |
|
роскопическив сечения деления и поглощения для тепловых нейтронов. Аналогично в эпитепловой области в I см3 за I сек будет возникать следующее число новых нейтронов деления:
г
|
[ 1 - p3) N l p \ ) f |
(8 ) |
|
|
|
I /г1 |
|
где У |
г |
э |
будут соответ- |
и / |
по аналогии с (7) |
||
ствующими макроскопическими сечениями для эпитепловой области. Полное число новых нейтронов деления (нейтро нов следующего поколения) будет равно сумме (7) и (8 ).
II
Тогда во определенно коэффициента размножения ней
тронов |
_ г |
„ S |
|
г |
у |
N lpps
K _ -‘
+(fyJNèp
N
<±£A H L
P , |
i : |
|
(9 ) |
или, после введенял величины ß |
, определяемой соот |
ношением |
|
|
ß - |
L h |
|
(1 0 ) |
|
Р, |
|
||
|
|
|
|
|
«~ =гт ^ |
г а |
fi — а |
(И) |
|
Для водородного |
замедлятеля нейтронов |
|||
£, |
|
|
dE |
|
р3 = е х р і - |
1 ZjE) |
|
||
|
|
|
|
|
% |
Х й Г > £ , |
Т |
||
- с |
|
|
|
|
|
‘‘ |
l j |
£) |
JE |
ß ~ — |
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
(12) |
12
Если в эпитепловой области захват нейтронов нево лил, то после представления экспоненты в виде первых двух членов разложения в ряд получим
E j E ) |
dE |
|
1Е JE) dE |
E |
ß * |
|
к |
£ |
ГГ ’ |
■X(£)^ s |
E |
z |
||
|
|
|
|
(13) |
r*0 |
|
|
|
|
Z(E) d E |
|
|
|
|
|
|
|
5- |
( и ) |
|
|
|
|
|
В этом выражении |
é a . |
- резонансный |
интеграл |
|
L -го изотопа в'эпитепловой области. |
|
|||
Выражение для |
|
энитеплового реактора можно |
||
записать в привычном для нас виде (аналогично теплово му реактору), если ввести в рассмотрение эффективное
сечение Е , , определяемое соотношением
I "1**1 |
(15) |
Тогда получим |
|
= ЬРРэ ^ |
|
е : |
(к) |
|
|
|
із |
Гею.публичная научно-гелии ,о чя-.
Из сравнения (Іб) с ( И ) следует, что
і; .£ |
г |
у |
||
Г |
' р |
I |
е : ' " |
е : |
и |
|
|
|
(17) |
|
|
|
|
|
|
|
|
і : |
|
|
|
|
2 * |
|
Рассмотрим, |
далее, |
величину |
л |
|
, входящую в (Іб ): |
||||
|
|
/ |
1 |
21 |
|
|
|
||
|
|
|
|
У9 У т |
|
|
|
|
or*—>& |
|
|
|
|
----- Ц Т ----- |
|
/ |
|
/ |
|
Z |
/ - X . |
|
I . |
(18) |
После введения (18) в (Іб ) |
последнее выражение примет |
||
вид, |
полностью совпадающий |
с соответствующим выражени- |
|
ем |
К&, |
Для теплового |
ядерного реактора: |
- £р-0р |
I. |
|
|
(19) |
|
|
|
14
