ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Цепная реакция деления из "Гиперреактивная механика " Цепная реакция деления. Вторичные нейтроны, образующиеся при делении ядер, могут вызывать последующие деления. Возникающая при этом цепная реакция деления представляет собой ядерную реакцию, в которой частицы, вызывающие реакцию, сами образуются как результат этой реакции. [c.520] Аналогично определяется коэффициент размножения нейтронов в физической системе /с, который является характеристикой конкретной ядерной установки. Пусть в первом поколении будет N нейтронов, тогда в п-м поколении их число будет равно Nk . При к = 1 цепная реакция идет стационарно, при к 1 реакция затухает, при к 1 реакция нарастает. [c.521] Время жизни г одного поколения зависит от свойств среды и имеет порядок 10 10 с. Для размножения нейтронов необходимо, чтобы при делении они появлялись в достаточном количестве. Обозначим через Г] среднее число нейтронов, испускаемых в одном акте деления. Это число зависит от вида ядерного горючего и от энергии падающего нейтрона. Динамика значений г] для основных изотопов ядерной энергетики приведена ниже. [c.521] Критическая масса изменяется в широком диапазоне и зависит от разных причин. К примеру, по американским данным, для среды из чистого урана критическая масса равна 47 кг, но для той же среды с полиэтиленовыми прокладками и бериллиевым отражателем этот показатель снижается до 242 г. [c.521] В этих двух реакциях заложена возможность воспроизводства ядерного горючего в общем процессе течения цепной реакции (в реакторах-размножителях на быстрых нейтронах). [c.522] Кинетика цепной реакции очень сложна из-за значительных изменений скорости нейтронов в течение жизни одного поколения. Возникшие при делении нейтроны замедляются, диффундируют и поглощаются с делением, либо без него. Нейтроны, имеющие энергии 1-3 МэВ, успевают замедлиться до различных энергий, а именно при отсутствии замедлителя — до энергий порядка 0,1 - 0,4 МэВ. Соответствующие цепные реакции называются быстрыми. [c.522] В природе имеется три изотопа, которые могут служить ядерным горючим или материалом для его производства. Это изотопы щи И 92 . Первые два цепной реакции не дают, но служат, как уже отмечалось, сырьем для получения изотопов, на которых идет реакция. Изотоп сам дает цепную реакцию. Отметим также, что 92 служит для воспроизводства ядерного топлива и, кроме того, подвергается делению нейтронами с энергией выше 1 МэВ (небольшое дополнительное размножение нейтронов). [c.522] Чтобы произвести цепную реакцию на медленных нейтронах, в активную зону реактора вводят специальные вещества (замедлители), превращающие нейтроны деления в тепловые. В активной зоне реакторов на быстрых нейтронах — так называемых бридерных реакторов — замедлителя нет. Атомная бомба по сути своей также представляет собой неуправляемый реактор на быстрых нейтронах. [c.522] Обратим внимание и на то обстоятельство, что для осуществления медленной реакции самого замедлителя (дейтерий, бериллий, углерод и т.д.) должно быть в десятки-сотни раз больше, чем урана. Отсюда можно сделать важный практический вывод о невозможности использования цепной реакции на медленных нейтронах для целей гиперреактивной (гиперонной) космонавтики. [c.522] Лля реального осуществления ядерной ценной реакции надо уметь этой реакцией управлять. Установлено, что на процесс регулирования самым непосредственным и значительным образом оказывают влияние запаздывающие, вторичные нейтроны. Роль их в управляемой реакции деления очень сильная, т.к. процесс срабатывания регулирующих устройств по времени меньше времени задержки запаздывающих нейтронов. [c.523] Доля запаздывающих нейтронов в ядерном топливе составляет от 0,2 до 0,7 %. Среднее время их жизни 10 с. [c.523] Имеем отсюда к(3 = О, 0075, а значит к = 1, 0075. В этих условиях, когда плотность нейтронного потока растет медленно, становится вполне реальным механическое управление ядерным реактором. [c.524] Вернуться к основной статье