Коэффициент размножения

Скорость цепных реакций во времени может сильно возрастать благодаря непрерывной подаче энергии для образования активных частиц или использованию энергетического эффекта реакции на образование новых частиц. При возрастании числа активных частиц так называемый коэффициент размножения будет больше единицы (1,1...1,5) и создаются условия для перехода реакции во взрыв. В качестве примера последнего случая цепной реакции можно привести реакцию кислорода с водородом по следующей схеме (звездочкой обозначены активные частицы) [c.310]

Исчезновение активных центров (ионы, возбужденные молекулы) может вызвать обрыв цепи или уменьшить коэффициент размножения. Это происходит в следующих случаях тройное столкновение и перераспределение энергии столкновение с молекулами примесей, не вступающих в реакцию [c.310]

Здесь Nд — средняя плотность делений в активной зоне [см. формулу (9.54)] кса — коэффициент размножения нейтронов в. [c.17]

Средняя плотность потока тепловых нейтронов в активной зоне 2-10 нейтрон/ см -сек). Коэффициент размножения нейтронов =1,2. [c.297]

Излучение нейтронов. Заданная величина коэффициента размножения нейтронов Ко, позволяет определить общую утечку нейтронов У из активной зоны [c.299]

Важнейшей характеристикой развития ядерных цепных реакций является коэффициент размножения k активных центров, в данном случае нейтронов. Коэффициент размножения равняется отношению числа нейтронов в некотором звене реакции к числу нейтронов в предшествующем ему звене с учетом всех бесполезных потерь до того момента, когда эти нейтроны в свою очередь вызовут деления ядер. Коэффициент размножения k определяет также число делений ядер, вызванное одним делением предыдущего звена реакции. Если k > 1, то имеем дело с самоподдерживающимся цепным процессом. Система, для которой й = 1 и цепной процесс идет с неизменной интенсивностью, называется кр ит и ческой. Система с k > называется надкритической, при этом цепной процесс развивается, его интенсивность нарастает, происходит атомный (ядерный) взрыв. Если 1, то система называется подкритической и в этом случае цепной процесс обрывается. [c.310]

Величина коэффициента размножения для естественного урана (отношение к равняется 140) без замедлителя меньше единицы, и эта система при любых размерах и форме без посторонних добавлений всегда является подкритической, поэтому в естественных условиях не может идти цепной процесс деления ядер. [c.310]

Выясним, от каких факторов зависит коэффициент размножения нейтронов для системы, состоящей из естественной смеси изотонов урана и замедлителя. [c.311]

Коэффициент размножения такой системы можно записать [c.311]

Коэффициент размножения может быть представлен произведением четырех сомножителей [c.311]

Произведение vpf выражает количество нейтронов, возникающих в рассматриваемом поколении в результате делений, порожденных тепловыми нейтронами. В действительности бывает больше vpf. Оказывается, часть нейтронов еще до замедления захватывается ядрами и и вызывает дополнительное число делений и вторичных нейтронов. Множитель е — коэффициент размножения на быстрых нейтронах — и выражает увеличение числа нейтронов за счет деления быстрыми нейтронами. [c.311]

Примерные значения коэффициентов для реального реактора размером 5—10 м таковы v 1,35, е 1,03, epf 0,8. Значение коэффициента размножения = 1,08 k > I при -/ -0,93. [c.311]

Влияя соответствующими способами на величину сомножителей е, р, /, X, можно обеспечить значение коэффициента размножения k. > 1 и тем самым создать реальные условия для течения цепного процесса деления ядер. На рисунке 100 изображена схема цепного процесса деления. [c.313]

Реакторы с газовым и жидкометаллическим теплоносителем. Высокая теплоемкость воды делает ее хорошим теплоносителем. С другой стороны, обычная вода достаточно сильно поглощает нейтроны и понижает коэффициент размножения нейтронов й. Тяжелая вода в этом отношении более удобна, так как сечение поглощения нейтронов для дейтерия мало. Кроме того, вода должна оставаться в жидком состоянии. При переходе воды в пар резко ухудшается возможность отвода тепла из реактора. Этими причинами объясняется использование других теплоносителей. [c.317]

Одной из важнейших характеристик цепной реакции является скорость ее нарастания, которая определяется коэффициентом размножения нейтронов k и временем, проходящим между двумя, последовательными актами деления, т. е. средним временем жизни одного поколения нейтронов. Действительно, прирост числа нейтронов за одно поколение равен [c.375]

Количественно система, состоящая из естественного урана и замедлителя, может быть охарактеризована коэффициентом размножения [c.384]

ГО урана S = а/ + а(п, 7)235 + НО а п, 7)233] г —коэффициент размножения на быстрых нейтронах, т. е. увеличение числа нейтронов за счет деления быстрыми нейтронами р вероятность избежать резонансного захвата в процессе замедления [c.385]

В самом деле, предположим, что коэффициент размножения k не превышает 1,0064, например [c.385]

С макроскопической точки зрения цепная реакция деления идет в среде, в которой наряду с уже известными нам процессами замедления, диффузии и поглощения (см. гл. X, 4) происходит процесс размножения нейтронов. Такая среда называется активной зоной. Важнейшей физической величиной, характеризующей интенсивность размножения нейтронов, является коэффициент размножения нейтронов в среде. Коэффициент размножения равен отношению количества нейтронов в одном поколении к их коли- [c.565]

Таким образом, на быстрых нейтронах цепная реакция в естественной смеси идти не может. Экспериментально установлено, что для чистого металлического урана коэффициент размножения достигает значения единицы при обогащении 5,56%. Практически оказывается, что реакцию на быстрых нейтронах можно поддерживать лишь в обогащенной смеси, содержащей не меньше 15% изотопа [c.572]

Для оценки коэффициента размножения k a теплового реактора используется приближенная формула четырех сомножителей [c.575]

Для практического осуществления стационарно текущей цепной реакции надо уметь этой реакцией управлять. Как мы сейчас увидим, это управление существенно упрощается благодаря вылету запаздывающих нейтронов ири делении. Мы знаем из гл. X, 3, что подавляющее большинство нейтронов вылетает из ядра практически мгновенно (т. е. за время, на много порядков меньшее времени жизни поколения нейтронов в активной зоне), но несколько десятых процента нейтронов являются запаздывающими и вылетают из ядер-осколков через довольно большой промежуток времени — от долей секунды до нескольких и даже десятков секунд. Качественно влияние запаздывающих нейтронов можно пояснить так. Пусть коэффициент размножения мгновенно возрос от подкритического значения до такого надкритического, что К < 1 ири отсутствии запаздывающих нейтронов. Тогда, очевидно, цепная реакция начнется не сразу, а лишь после вылета запаздывающих нейтронов. Тем самым процесс течения реакции будет регулируемым, если время срабатывания регулирующих устройств будет меньше сравнительно большого времени задержки запаздывающих нейтронов, а не очень малого времени развития цепной реакции. [c.576]

Для получения количественной картины рассмотрим сначала развитие во времени цепной реакции без запаздывающих нейтронов. Пусть в системе с коэффициентом размножения k среднее время жизни одного поколения равно Т. Тогда за единицу времени число [c.576]

Вода обладает хорошей конвекционной теплопроводностью и слабо поглощает нейтроны. В мощных реакторах, имеющих температуру активной зоны около 300 °С, использование воды затрудняется ее закипанием. Чтобы избежать кипения, приходится сильно повышать давление в системе теплоотвода. А это требует использования больших количеств нержавеющей стали, которая сильно поглощает нейтроны. Кроме того, при высоких температурах вода становится химически активной. Интересной разновидностью водяного теплоносителя является система с кипящей водой, не требующая больших давлений. При этом получающийся пар можно направлять прямо в энергетическую турбину, что в перспективе дает возможность получать высокий к. п. д. в соответствующих энергетических установках. Недостатком реактора на кипящей воде является довольно сильная зависимость коэффициента размножения k от давления пара в активной зоне, что может привести к опасной нестабильности реактора. [c.580]

Управление протеканием цепной реакции осуществляется обычно регулирующими стержнями из материалов, сильно поглощающих нейтроны. Эти стержни можно полностью или частично вводить в активную зону, параметры которой рассчитаны так, чтобы при полностью вставленных стержнях реакция заведомо не шла. При постепенном вынимании стержня коэффициент размножения k в активной зоне растет и при некотором положении стержней доходит до единицы. В этот момент реактор начинает работать. В процессе работы коэффициент k изменяется в основном в сторону уменьшения за счет загрязнения активной зоны осколками деления. Эти изменения коэффициента размножения компенсируются выдвиганием и, если надо, вдвиганием стержней. На случай внезапного увеличения интенсивности реакции в реакторе имеются дополнительные аварийные стержни, введение которых в активную зону немедленно прекращает реакцию. [c.581]

Состояние работающего реактора характеризуется коэффициентом размножения k ъ активной зоне. Вместо k для описания поведения реактора часто используется другая величина — реактивность р [c.582]

Таким образом, остается ve(l—//)р 1 — —/ут)/ нейтронов, из которых —g поглощаются превращая его в плутоний, или поглощаются превращая его b2 U. Таким образом, из первоначального количества V нейтронов первого поколения число делений вызываемого тепловыми нейтронами, равное ve(l— )р(1 — —/ут)[Я вызовет генерацию нейтронов второго поколения. Первоначальное число нейтронов было увеличено с коэффициентом размножения Кс определяемым выражением [c.167]

Решение этого уравнения хотя и представляет интерес, однако является достаточно сложным и его результаты могут увести от цели. Вместе с тем следует обратить внимание на некоторые из этих результатов. В частности, отметим, что можно определить зависимость эффективного коэффициента размножения от нескольких параметров реактора. Назовем его йзф, чтобы отличить его от й в (7.9) необходимо также отметить, что можно определить время генерации г, т. е. время, требуемое для того, чтобы нейтроны первого поколения образовали нейтроны второго поколения. И, наконец, зависимость временной составляющей от нейтронного потока представляется как [c.168]

Теория цепной ядерной реакции была создана в il939 г. советскими физиками Я. Б. Зельдовичем и Ю. Б. Харитоном, которые показали, что протекание самоподдерживающегося цепного ядерного процесса возможно в том случае, когда коэффициент размножения нейтронов k больше единицы или равен единице, т. е. [c.374]

Коэффициент размножения определяется величиной v, вероятностями различных взаимодействий (приводящих и не приводящих к делению) нейтронов с ураном и примесями, а также конструкцией и размерами установки. Поэтому очень важно знать сечения для процессов деления, еупругого рассеяния и захвата нейтронов ураном при тех энергиях, с которыми они образуются, и, следовательно, энергетический спектр вторичных нейтронов. [c.374]

Теория цепной реакции деления была создана Я. Б. Зельдовичем и Ю. Б. Харитоном в 1939 г. Согласно этой теории цепная реакция деления возможна, если коэффициент размножения нейтронов k, т. е. отношение числа нейтронов в двух последовательных поколениях цепного процесса, больше единицы. Величина коэффициента размножения определяется числом нейтронов деления, испускаемых на один акт деления, сечениями взаимодействия нейтронов с ураном и другими ядрами (конструкционные материалы, примеси к урану и др.), конструкцией установки и ее размерами (которые, должны быть больше критических). [c.412]

В однородной среде, состоящей только из делящихся изотопов одного вида, коэффициент размножения был бы равен т]. Однако в реальных ситуациях, кроме делящихся ядер, всегда присутствуют другие, неделящиеся. и посторонние ядра будут захватывать нейтроны и тем самым влиять на коэффициент размножения. Отсюда следует, что третьей величиной, определяющей коэффициенты feoo, k, является вероятность того, что нейтрон не будет захвачен одним из неделящихся ядер. В реальных установках посторонний захват идет на неспособных к цепной реакции ядрах урана на ядрах [c.567]

Первые три сомножителя мы уже рассматривали в пп. 2—10. Величина е называется коэффициентом размножения на быстрых нейтронах. Этот коэффициент вводится для того, чтобы учесть, что часть быстрых нейтронов может произвести деление, не успев замедлиться. По Свфему смыслу коэффициент е всегда превышает единицу. Но это превышение обычно невелико. Типичным для тепловых реакций является значение е = 1,03. Для быстрых реакций формула четырех сомножителей неприменима, так как каждый коэс и-циент зависит от энергии и разброс по энергиям при быстрых реакциях очень велик. [c.575]

Пусть V —число быстрых нейтронов первого поколения, образовавшихся в результате реакции деления под действием тепловых ней-троноз с учетом коэффициента размножения быстры нейтронов это число увеличивается примерно в 1,03 раза. Иными словами около [c.166]

Основы ядерной физики (1969) -- [ c.311 ]

Введение в ядерную физику (1965) -- [ c.374 , c.385 ]

Некоторые вопросы теории ядра Изд.2 (1950) -- [ c.333 , c.334 ]

Селекция и семеноводство культивируемых растений Издание 2 (1999) -- [ c.315 , c.490 , c.519 ]

Элементы теории колебаний (2001) -- [ c.112 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...