Критическая масса

Повышение ядерной безопасности реактора из-за невозможности расплавления керамических материалов и образования в активной зоне вторичной критической массы, отрицательного температурного коэффициента реактивности топлива я невозможности хрупкого разрушения корпусов из предварительно [c.3]

КПД тепловой машины 103 Кристаллическая решетка 90 Кристаллические тела 88 Критическая масса 330 [c.361]

II др. Удается сконструировать отражатели, которые до 90% нейтронов возвращают в активную зону. Это приводит при прочих равных условиях к увеличению плотности потока нейтронов в активной з( не и к увеличению съема мощности с единицы массы делящегося материала. Наличие отражателя позволяет уменьшить критическую массу и достигнуть экономии делящегося вещества. [c.315]

Роль размеров установки очевидна с уменьшением размеров процент нейтронов, вылетающих через ее поверхность, увеличивается, так что при малых размерах установки цепная реакция становится невозможной даже при благоприятном соотношении между процессами поглощения и образования нейтронов . Минимальные размеры ядерной установки, при которых цепной процесс еще возможен, называются критическими размерами. Аналогично, минимальная масса делящегося вещества, в котором может происходить цепная реакция, называется критической массой. Критические размеры установки могут быть снижены, если ее окружить так называемым отражателем, т. е. слоем неделящегося вещества с малым сечением захвата и большим сечением рассеяния. Отражатель возвращает значительную часть нейтронов, вылетевших через поверхность установки. Очевидно, при прочих равных условиях минимальные критические размеры должны быть у установок сферической формы. О роли конструкции установки, в частности о значении размещения в ней различных материалов, мы расскажем в 43, п. 3. [c.375]

С возможностью ухода нейтронов за пределы активной зоны связаны важные понятия критической массы и критических разме- [c.567]

В реакторе на быстрых нейтронах нет замедлителя, что резко уменьшает объем активной зоны. Но, как мы знаем, из-за закона 1/да сечения реакций на быстрых нейтронах очень малы по сравнению с соответствующими сечениями на медленных нейтронах. Поэтому критическая масса горючего (но не всей активной зоны) в реакторе на быстрых нейтронах значительно больше, чем на медленных. Отсюда следует, что реактор на быстрых нейтронах имеет низкую удельную мощность, т. е. мощность на килограмм делящегося вещества в реакторе. Удельная мощность реакторов на быстрых нейтронах примерно в пять раз ниже, чем тепловых. Удельная мощность вместе с коэффициентом воспроизводства и временем задержки топлива в процессе его переработки определяют практически важную характеристику реактора-размножителя, называемую временем удвоения. Время удвоения — это промежуток времени, за который количество топлива в системе удваивается. Согласно оценкам реальное значение времени удвоения составляет примерно 10 лег. [c.588]

Повышение КПД ЯЭГ может быть достигнуто 1) применением вместо U-235 элементов U-233 или Ри-239, что позволит при меньшей критической массе создать более тонкие слои с большим полезным выходом, 2) более совершенной конструкцией анода и экранирующих устройств, 3) применением вместо пластинчатых электродов цилиндрических, 4) использованием делящихся материалов в виде пылинок или капель, циркулирующих в системе, что позволит улавливать коллектором все частицы, разлетающиеся в разные стороны, 5) применением двухстороннего катода, при котором плазма из делящегося матерна.ча, заключается в определенную область, действующую как двухсторонний катод. Эти и ряд [c.146]

Однако иногда случается, что новое ядро, получившееся в результате бета-распада, находится в достаточно возбужденном состоянии, чтобы излучить еще один нейтрон. Такая ситуация может возникнуть, например, когда превращение нейтрона в протон, которое сопровождает бета-распад, приводит к значительной перегруппировке нуклонов по различным оболочкам и к сопутствующему большому изменению энергии связи всего ядра. Нейтроны, излученные таким образом после бета-распада, называются запаздывающими, так как они могут излучаться через несколько секунд или даже минут после первоначального расщепления. Хотя, как уже указывалось ранее, запаздывающие нейтроны составляют менее одного процента от общего числа нейтронов, образующихся в процессе деления ядра, тем не менее при расчете ядерного реактора это явление необходимо обязательно учитывать. Представьте себе, мы решили им пренебречь и сконструировали ядерный реактор для критической массы, учитывая лишь мгновенные нейтроны. В таком реакторе запаздывающие нейтроны, накапливаясь, могли бы нарушить баланс, что вскоре привело бы к неуправляемой цепной реакции. [c.56]

Особенности Р.-р. определяются взаимодействием быстрых нейтронов с материалами активной зоны. Сечения деления для быстрых нейтронов существенно ниже (на 2 порядка), чем для тепловых. В результате критическая масса значительно больше, чем для тепловых реакторов (в тех же размерах). Чтобы снизить уд. затраты на ядерное горючее, замороженное в критич. массе, необходимы высокие плотности тепловыделения ( - 1000 кВт/л). Для столь интенсивного отвода тепла из реактора в качестве теплоносителя применяется жидкий Na (вода исключается, т. к. является замедлителем нейтронов). Недостаток Na — высокая хим. активность при взаимодействии с водой или кислородом воздуха, что может негативно проявляться при аварийных ситуациях. [c.298]

Ядерная авария — потеря управления ядерной цепной реакцией в реакторе либо образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении ядерного топлива, при монтажных или ремонтных работах на реакторе, приведших к опасному облучению людей и (или) повреждению твэлов сверх допустимых пределов. [c.439]

Несмотря на то, что непрерывные ионообменные колонны уже находят промышленное использование, ситчатые пульсационные колонны все еще используют во многих случаях. Пульсационные колонны широко применяют в ядерной технологии, преимущественно для извлечения урана н регенерации ядерного горючего. В последнем случае, ограничение высоты колонны — 0,86 м связано с величиной критической массы [20]. Однако, в нефтехимической промышленности [21] диаметр колонн не превышает 2,0—2,5 м в связи с чрезмерной вибрацией здания. Критическая масса не является определяющей проблемой в случае переработки рудных растворов или пульп. Обычный режим пульсации до 100 мин не создает опасной вибрации, кроме случаев, когда необходимо обеспечить частоту пульсаций в несколько сотен циклов в минуту. [c.321]

При заданной форме реактора можно определить критические размеры и критический объем V p и соответственно критическую массу реактора [7]. [c.132]

При работе реактора происходит убыль топлива, испытавшего деление (2.1), поэтому реакторы имеют заведомо надкритические размеры (в энергетических реакторах на тепловых нейтронах загружается 25—40 критических масс), а работа реактора на стационарном уровне ( зф = 1) обеспечивается системой управления и защиты. Эта же система обеспечивает переход реактора с одной мощности на другую, включая пуск и останов. Изменение реактивности происходит вследствие выгорания топлива, изменения температуры и плотности материалов реактора. Изменение мощности приводит к неравномерному изменению температур различных материалов. Так, с ростом мощности температура топлива возрастает больше, чем температура теплоносителя. Кроме того, температура топлива быстрее реагирует на изменение мощности, так как в топливе выделяется 94—97 % всей энергии деления. [c.132]

Большое отрицательное значение температурного коэффициента реактивности и периодическая перегрузка топлива приводят к тому, что реактор в холодном состоянии в начале кампании имеет существенную избыточную реактивность (около 20 %). Для компенсации этой реактивности наряду с борным регулированием используются и органы СУЗ. Загрузка реактора обычно в 30—40 раз превышает критическую массу. [c.150]

При выборе состава и формы активной зоны приходится находить компромисс между противоречивыми требованиями повышенное воспроизводство требует высокой доли топлива, ведущей к высоким объемным тепловым нагрузкам, и вступающей в противоречие с необходимостью интенсивного теплоотвода, требующей, в свою очередь, повышения долей теплоносителя и конструкционного материала стремление улучшить баланс нейтронов (соотношение между паразитным и продуктивным поглощением нейтронов) вступает в противоречие с желанием снять с единицы объема больше тепловой мощности энергии с увеличением утечки нейтронов в зоны воспроизводства повышается не только КВ, но и критическая масса реактора [c.163]

В реакторах на быстрых нейтронах активная зона имеет форму уплощенного цилиндра с отношением диаметра к высоте DIH Ъ — компромисс между стремлением обеспечить минимальную критическую массу и иметь большую утечку нейтронов в зону воспроизводства, а также минимизировать пустотный эффект реактивности, зависящий от формы, размера и состава активной зоны. В реакторах большой мощности определяющим фактором становится гидравлическое сопротивление при увеличении высоты активной зоны. [c.163]

Ядерные реакторы имеют активную зону, в которой находится ядерное топливо и замедлитель и где протекает самоподдерживаю-щийся цепной процесс деления ядер. Размеры и наличие границ активной зоны существенно влияют на баланс нейтронов в цепном процессе. Число нейтронов, возникающих в активной зоне, пропорционально ее объему, тогда как число нейтронов, покидающих активную зону, пропорционально ее поверхности. Поэтому при очень малых размерах реактора число покидающих нейтронов будет настолько относительно большим, что цепной процесс не сможет идти. Объем (или масса) реактора, при котором достигается критический режим k = 1) реактора, называется критическим объемом (или критической массой). Критический размер реактора [c.314]

А опасен он по нескольким причинам. Во-первых, в нем очень легко начинается реакция деления — большая масса чистого металла испускает такое количество нейтронов в результате самопроизвольных распадов ядер, что вероятность возникновения без воздействия извне неконтролируемой цепной реакции деления становится очень высокой. Величина критической массы , при которой начало реакции становится практически неизбежным, исчисляется несколькими килограммами и зависит от конфигурации, состояния металла и других факторов. Плутоний также очень токсичен. Из-за его высокой радиоактивности попадание в организм даже очень небольшого количества этого элемента может нанести весьма большой вред. По нормам министерства энергетики США максимально допустимая концентрация плутония в воздухе составляет 0,00003 мкг/м . Кроме того, нагретый плутоний в металлическом состоянии очень активно реагирует со многими газами, например воспламеняется в кислородной среде. Эти свойства, а также непрерывный самонагрев металла под воздействием собственной радиоактивности и его хрупкость делают его трудными в производстве, обработке и обращении. По этим причинам правительство США не проявляло последовательной приверженности к реакторам-размножителям. Соображения в пользу реакторов-размножителей будут рассмотрены ниже, пока же заметим, что правительства могут сменять друг друга, но энергетическая ситуация от этого, к сожалению, не меняется. [c.40]

ЖИЗНИ. В ТО же время они возникают при разрывах фронтов волн, исходящих из других ВЦ и ревербераторов. Если число рождающихся генераторов больше или равно числу погибающих, то генерация на ждушей среде будет не1трекращаюн1ейся. Это и есть модель устойчивой фибрилляции. Было показано (Кринский, 1968), что фибрилляция будет устойчива, если чиото одновременно существующих генераторов превышает критическую величину. Эта величина — аналог наблюдаемый в эксперименте критической массы. [c.162]

КРИТИЧЕСКАЯ МАССА — минимальное кол-во ядер-ного горючего, содержащего делящиеся нуклиды [c.521]

Изучались различные варианты неводных методов регенерации с применением высоких температур. Хотя в них досгигается меньшая очистка, чем в методах с азотной кислотой, этот недостаток компенсируется отсутствием разложения при облучении органических реактивов, уменьшением перерабатываемых объемов и упрощением проблем критической массы пз-за отсутствия воды [471. Неводные методы основываются на различии химических или физических свойств урана и продуктов деления (или их соединений). Делается попытка регенерировать горючее в металлическом состоянии, чтобы избежать окислительно-носстановительного цикла водных процессов и, таким образом, сэкономить на стоимости повторного получения металлического горючего. [c.853]

Необходимость миогокраниой циркуляции ядерного топлива в топливном цикле. Невозможность полного сжигания ядерного топлива за одноразовое пребывание его в реакторе обусловлена тем, что топливо, загруженное в активную зону, должно всегда иметь критическую массу, без которой невозможна самоподдержи-вающаяся цепная реакция. Для получения в реакторе тепловой энергии при работе на расчетной мощности в течение заданного времени необходимо иметь в активной зоне сверх критической массы некоторый избыток делящихся нуклидов. Этот избыток создает запас реактивности активной зоны реактора, который необходим для достижения заданной или расчетной глубины выгора- [c.89]

Специфика спектра быстрых нейтронов определяет не только нейтронно-ядерные процессы, но и конфигурацию активной зоны. Состав активной зоны (по видам топлива, теплоносителя, конструкционного материала) и ее композиция (объемные доли составляющих компонентов) должны обладать минимальной способностью замедлять, непродуктивно поглощать и рассеивать нейтроны. В спектре быстрых нейтронов малы микроскопические сечения всех реакций — как деления, так и захвата, поэтому в БР, несмотря на отсутствие эффектов отравления и щлакования, критическая масса должна быть довольно большой по сравнению с тепловыми реакторами (обогащение топлива 10—20 % по делящимся нуклидам), а также необходима высокая концентрация поглотителей в стержнях СУЗ. [c.163]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...