Цепная реакция критические размеры

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]

Минимальные размеры активной зоны, при которых возможно осуществление цепной реакции, называют критическими размерами. [c.112]

Если цепная реакция происходит без участия тепловых нейтронов, то критические размеры могут оказаться сравнимыми с длиной свободного пробега нейтронов. Это связано с двумя обстоятельствами во-первых, при реакции на быстрых нейтронах нет необходимости замедлять нейтроны и, во-вторых, величина коэффициента размножения может быть при этом гораздо больше, чем для систем, в которых используются медленные нейтроны. [c.341]

Критические размеры системы, в которой осуществляется цепная реакция. Когда все физические свойства системы заданы, то единственной переменной величиной будет х, определяющая утечку из системы. Если, например, А[ оо=1,07, то к должна быть не меньше 0,93. Иначе говоря, допустимо терять из-за утечки не более 7% нейтронов. [c.219]

Чтобы в реакторе, собранном из урана и замедлителя, цепная ядерная реакция стала возможной, он был доведен до так называемых критических размеров. Кроме того, вылет нейтронов был уменьшен за счет применения отражателя. В первом советском реакторе отражателем нейтронов служил слой графита толщиной около 0,8 м. [c.97]

Теория Ферми разделяет проблему определения коэфициента размножения и критических размеров на две части. Первая часть— это расчет коэфициента размножения для бесконечной среды коо, который обычно называется для краткости просто коэфициентом размножения. Он зависит только от геометрии и материалов системы для осуществления цепной реакции (реактора) и дает отношение числа нейтронов на двух последовательных ступенях развития цепной реакции в предположении, что точно такие же материалы, и такая же геометрия простирается по всему бесконечному пространству. [c.89]

Критический размер для цепной реакции [c.98]

Проблема определения критических размеров установки на цепной реакции была нами сведена к совместному решению двух дифференциальных уравнений уравнения (5.58), описывающего процесс замедления нейтронов, и уравнения диффузии тепловых нейтронов [c.140]

Критический размер системы (котла) на цепной реакции с данным к может быть получен из следующего уравнения [когда в качестве замедляющей среды выбран графит или замедлителями служат материалы, содержащие водород, следует пользоваться формулой (5.65)] [c.174]

В одном ИЗ предыдущих разделов было указано, что критические размеры системы, работающей на цепной реакции, могут быть увеличены или уменьшены путем удаления из котла или дополнения к нему материала, поглощающего нейтроны. На практике регулировка системы, работающей на цепной реакции, осуществляется путем вдвигания в котел или выдвигания из него стержня, сделанного из материала, имеющего большое эффективное сечение для поглощения нейтронов. Такими материалами могут служить кадмий или бор. Мы рассмотрим теорию регулирующих стержней несколько позднее, а сейчас только укажем, что если котел является точно критическим, в случае когда регулирующий стержень вдвинут на данную глубину в котел, то в силу того, что будет уменьшаться часть нейтронов, поглощаемая стержнем, выдвигая стержень, можно увеличить нейтронную плотность. Если регулирующий стержень вдвинуть в котел на большую глубину, чем в случае критического котла, нейтронная плотность должна уменьшиться. Таким образом, перемещая регулирующий стержень в котле, можно получить желаемую величину мощности. В это же время с помощью ионизационных камер можно получить непрерывную регистрацию мощности и, следовательно, получить сведения, которыми необходимо руководствоваться для умелого обращения с регулирующим стержнем. [c.198]

Бак окружен графитовым отражателем с боков и дна. Такой отражатель уменьшает потерю нейтронов реактором и, следо-вате.льно, уменьшает критические размеры размножающей среды, необходимые для осуществления цепной реакции. [c.51]

Для протекания цепной реакции деления ядра урана нужно обеспечить, кроме того, сохранение основного количества нейтронов-бомбардировщиков внутри реагирующей массы вещества (активной зоны). Для этого поверхность этой массы должна быть невелика по отношению к ее объему, т. е. объем должен иметь достаточно большие размеры — не менее определенных критических (с увеличением линейных геометрических размеров предмета поверхность возрастает медленнее, чем объем). Критические размеры уменьшают, применяя отражатель нейтронов, ограждающий реагирующую (делящуюся) массу. [c.376]

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]

Изложенные до сих пор соображения относились к бесконечным системам. Если размеры системы конечны, то для протекания саморазвивающейся цепной реакции, помимо условий, относящихся к бесконечной системе, необходимо выполнение ещё одного условия размеры системы должны превосходить некоторые минимальные, так называемые критические, размеры. Существование критических размеров связано с вылетом нейтронов из системы в окружающее пространство. [c.335]

Практически, конечно, неразумно строить сразу всю систему, предназначенную для работы на цепной реакции, а затем ллшь наблюдать, что будет происходить. Ясно, что котел следует сооружать постепенно, так чтобы можно было наблюдать постепенный переход его в критическое состояние. Чтобы можно было заранее обнаружить приближение котла к критическому режиму, нужно предварительно проделать несколько расчетов и уяснить, как ведет себя плотность нейтронов при увеличении размеров котла. [c.165]

Как Рз, так и ир в высшей степени коррозивны и ядовиты. Обращение с этими веществами требует особых предосторожностей для обеспечения безопасности обслуживающего персонала. Обращение с чистым и его соединениями требует особой осторожности. Ввиду большой чистоты изотопа критические размеры для начала цепной реакции сравнительно невелики. Поэтому требуется так рассчитать конечную часть процедуры производства и накопления продукта, чтобы никогда нельзя было приблизиться к критическому количеству. Хотя вряд ли возможен взрыв, сравнимый со взрывом атомной бомбы, все же интенсивность потока нейтронов может стать выше допустимого уровня и большое пространство может быть на много лет загрязнено продуктами деления. Эта задача возникает при всех процессах, в которых ядерное горючее получается в чистом виде. [c.329]

Условия, необходимые для протекания самоноддер-живающейся цепной реакции, создаются в каждом конкретном Я. р. прп вполне определенных размерах его активной- зоны (см. Критические размеры) и количество делящегося материала. Минимальное количество делящегося материала и минимальные размеры активной зоны, нри к-рых в данном реакторе возможна самоподдерживающаяся цепная реакция, наз. критич. массой и критическп.ми разлгерами этого реактора. Активная зона Я. р. окружается отражателем (см. Отражатель реактора), уменьшающим утечку из него нейтронов, что приводит к сокращению размеров активной зоны п уменьшению загрузки Я. р. делящимся материалом. Если размеры активной зо)ш меньше критических, то самоподдерживающаяся цеп-пая реакция невозможна пз-за чрезмерно большой утечки из пее нейтронов. [c.552]

Часть нейтронов уходит из реактора через ограждающие поверхности. Утечка нейтронов тем больше, чем больше отношение внешней поверхности реактора к его объему. Поэтому потери нейтронов в результате утечки уменьшаются при увеличении геометрических размеров реактора. При размерах реактора меньших, чем определенные минн- мальные, называемые критическими, цепная реакция вообще не возникает. Для сокращения утечки нейтронов реакторы окружают отражателем 3. Отражатель выполняют из материалов, хорошо рассеивающих нейтроны, часто из тех же, что и замедлитель. [c.589]

Итак, процесс горения ядерного топлива с заданным уровнем выделения тепловой энергии возможен липп> при А = 1. Осуществить это условие можно, если скорость образования новых нейтронов будет такой, чтобы постоянно компенсировались утечка и поглощение нейтронов. Установлено, что цепная самоподдерживающаяся реакция деления может идти лишь при наличии определенных массы и объема ядерного топлива. В этом случае количество ядерного топлива называется критической массой, а объем — критическим размером. Например, расчетная критическая масса чистого урана-235 равна 42 кг, при этом критический размер составляет 16.2 см, что представляет собой диаметр сферы, в которую заключена эта масса. [c.524]

Уменьшение размеров активной зоны увеличивает долю нейтронов, уходящих из зоны, и уменьшает возможность развития цепной реакции. Потери нейтронов пропорциональны площади поверхности 5, а размножение нейтронов пропорционально массе делящегося вещества, а следовательно, его объему V. Для делящегося вещества сферической формы С уменьшением Я,т.е.с уменьшением объема и массы делящегося вещества, растет доля потерь нейтронов, уходящих из активной зоны. Минимальные размерк активной зоны, при которых к (п. 2°), называются критическими размерами. Минимальная масса делящихся веществ, находящихся в активной зоне критических размеров, называется критической массой. [c.492]

МАГНЕТИЗМ [земной (проявляется воздействием магнитного поля Земли является разделом геофизики, изучающим распределение в пространстве и изменение во времени магнитного поля Земли, а также связанные с ним процессы в земле и околоземном пространстве) является (разделом физики, изучающим магнитные явления формой материального взаимодействия между электрическими токами, между токами и магнитами и между магнитами)] МАГНИТО-ДИНАМИКА — раздел физики, в котором изучаются процессы намагничивания в изменяющихся во времени магнитных полях МАГНИТООПТИКА — раздел оптики, в котором изучаются испускание, распространение и поглощение света в телах, находящихся в магнитном поле МАГНИТОСТАТИКА изучает свойства стационарного магнитного поля электрических токов или постоянных магнитов МАГНИТОСТ-РИКЦИЯ (проявляется в изменении формы и размеров тела при его намагничивании гигантская проявляется некоторыми редкоземельными магнетиками с превышением в тысячи раз наибольшей величины магнитострикции никеля) МАЗЕР — квантовый генератор радиоволн СВЧ диапазона МАССА [ одна из основных характеристик материи, яв ляющаяся мерой ее инерционных и гравитационных свойств, атомная выражает значение массы атома в атомных единицах массы гравитационная определяется законом всемирного тяготения инертная определяется вторым законом Ньютона критическая — наименьшая масса делящегося вещества, при которой может протекать самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция] [c.246]

Энергия, освобождаемая при делении ядра урана, составляет около 200 MeV. В процессе деления выбрасываются быстрые нейтроны, которые теряют энергию путём неупругих столкновений с ядрами урана. В случае изотопа урана с массой 235 под действием медленных нейтронов происходит цепной распад, так как в результате исходного деления образуется не меньше чем два нейтрона, которые в свою очередь вызывают распад. Число распадающихся атомов лавинно нарастает, что приводит к взрыву с выделением огромного количества энергии. Образующиеся в результате распада нейтроны могут вылетать за пределы взятого объёма урана, и цепной процесс остановится. Поэтому размер устройства, содержащего уран, должен быть больше критического, т. е. такого, при котором количество освобождаемых при делении нейтронов в точности равно их потере вследствие вылета и захватов, не сопровождающихся делением. Изотоп урана с массой 235 содержится в природном уране в количестве 0,71%. Поэтому для осуществления реакции цепного взрыва необходимо уран обогатить содержанием лёгкого изотопа) что достигается с большим трудом рядом методов (электромагнитное разделение, термодиффу-зия и т. д.). Цепному распаду подвергается и элемент с Z = 94—плутоний. Плутоний получают из обычного урана в так пазы- [c.323]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...