Поглощение нейтронов

Использование в активной зоне конструкционных материалов с малым сечением поглощения нейтронов, в частности графита в качестве замедлителя и отражателя, карбидов или окислов урана и тория в качестве ядерного горючего. Это увеличивает глубину выгорания горючего и коэффициент воспроизводства и уменьшает стоимость собственно реактора. [c.3]

Использование в качестве охладителя инертного газа гелия. Уже при давлении 4—5 МПа гелиевый теплоноситель обеспечивает хорошие условия теплоотвода и позволяет достичь объемной плотности теплового потока на уровне 6—8 кВт/л при сравнительно умеренной потере энергии на прокачку теплоносителя. Гелий как теплоноситель имеет по сравнению с другими газами ряд преимуществ высокую теплоемкость и теплопроводность, термическую и радиационную стойкость, химическую стабильность и инертность к конструкционным материалам, минимальное сечение поглощения нейтронов. [c.3]

Разница в значениях КВ у реакторов GBR-4 и БН получается в основном за счет уменьшения вредного поглощения нейтронов в теплоносителе. При переходе к карбидному топливу и увеличении давления гелия до 12,0 МПа время удвоения топлива в реакторе GBR-4 уменьшается с 12,2 до 9,0 лет. Европейская Ассоциация по газоохлаждаемым реакторам не ставит перед собой задачу создания реактора-размножителя с малым временем удвоения. [c.36]

Строительство атомных электростанций, атомных кораблей требует самых разнообразных материалов конструкционных сталей, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, цветных металлов и других металлических материалов. Но атомная техника предъявила к материалам, используемым для изготовления некоторых деталей, особые требования, не встречающиеся в других отраслях техники. В данном случае речь идет в первую очередь о такой важнейшей характеристике, как способность ядра атома поглощать тепловые нейтроны (нейтроны с низкой энергией). Для атомной техники требуются материалы и с высокой способностью к поглощению нейтронов , и с ма-лон . Способность разных металлов поглощать нейтроны колеблется в очень широких пределах (табл. 114). [c.557]

Захватное у-излучение. При поглощении нейтрона ядром энергия возбуждения ядра равна сумме кинетической энергии [c.27]

В связи с тем, что пробег заряженных частиц (протонов и а-частиц), образующихся при поглощении нейтронов, довольно мал, можно считать, что их энергия выделяется в точке, где произошла реакция п, а) или (п, р). Поэтому [c.69]

При этом неточность представления (рг) формулой (11.20) в интервале г 0,5—30 см не превышает 8%. Решая задачу по определению энерговыделения в защите ядерного реактора, следует иметь в виду, что в первых слоях защиты наибольший вклад в энерговыделение дают у-кванты, излучаемые из реактора. В последующих слоях возрастает роль вторичных у-квантов, возникающих непосредственно в самой защите в результате поглощения нейтронов. В работе [4] приведены результаты расчета плотности захвата нейтронов (сопровождающегося испусканием у-квантов) в стальных пластинах различной толщины, расположенных в воде на расстоянии 60 см от поверхности активной зоны реактора. Результаты этих расчетов представлены на рис. 11.6. Из рисунка видно, что величина плотности [c.119]

Составное ядро оказывается в возбужденном состоянии. Оно может испустить v-фотон и не разделиться. В большинстве случаев (84%) поглощение нейтрона вызывает деление ядра по схеме [c.306]

Для того чтобы увеличить множитель р, т. е. уменьшить поглощение нейтронов ядрами применяется замедлитель нейтронов. Известно, что эффективное сечение деления ядер тепловыми нейтронами (с кинетической энергией — 0,025 эв) составляет — 590 барн. С возрастанием энергии уменьшается, [c.311]

Чтобы уменьшить поглощение нейтронов ядрами уран [c.312]

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]

Поглощение нейтронов торием приводит к образованию ценного ядерного горючего по схеме [c.318]

Ядерные реакции, происходящие при столкновении нейтронов с ядрами, характеризуются большим разнообразием и зависят от индивидуальных особенностей сталкивающихся частиц и энергии их относительного движения. Всю совокупность ядерных реакций условно можно разделить на две группы реакции с образованием составного ядра и прямые ядерные реакции. Система, образующаяся из поглощенного нейтрона и ядра мишени и находящаяся в сильно возбужденном состоянии, называется составным ядром. Время жизни составного ядра составляет около 10 с, а энергия возбуждения равна сумме кинетической энергии и энергии связи поглощенного нейтрона. Энергия возбуждения составного ядра распределяется среди большого числа степеней свободы. [c.1102]

Объемное газосодержание с(5 = ф отличается от объемного расходного газосодержания р из-за относительного движения (скольжения) фаз (Vg Vi). Указанный параметр ф важен, в частности, для оценки поглощения нейтронов двухфазным теплоносителем в ядерном реакторе, i6o объемы, занятые жидкостью [c.169]

Рис. 2.16. Полные сечення поглощения нейтронов ядрами.

При переходе к макроскопическим масштабам отдельные акты поглощения, суммируясь, приведут к некоторому поглощению нейтронного потока, а суммарное действие большого числа актов рассеяния приведет к двум макроскопическим процессам — к замедлению нейтронов и к их диффузии. Замедление нейтронов с энергией выше тепловой происходит даже при упругих столкновениях с ядрами. Действительно, до столкновения ядро покоится, а после столкновения приходит в движение, получая от нейтрона некоторую энергию. Поэтому нейтрон замедляется. Однако это замедление не может привести к полной остановке нейтронов из-за теплового движения ядер. Энергия теплового движения ядра имеет порядок kT. Если нейтрон замедлится до этой энергии, то при столкновении с ядром он может с равной вероятностью как отдать, так и получить энергию. Другими словами, нейтроны с энергией kT находятся в тепловом равновесии со средой. При комнатной температуре нейтроны с энергиями поря 1,ка kT = 0,025 эВ, как мы уже говорили в 2, являются тепловыми. Поглощение и диффузия нейтронов происходят как во время замедления, так и после окончания этого процесса. [c.545]

ДОСТИЖИМЫХ В реакторах и других нейтронных установках. Очень малы сечения поглощения нейтронов на дейтерии и кислороде. Поэтому прекрасным замедлителем является тяжелая вода DaO. Приемлемым, но несколько худшим замедлителем является обычная вода НаО, так как водород поглощает нейтроны заметно интенсивнее, чем дейтерий. Неплохими замедлителями являются также углерод, бериллий, двуокись бериллия. [c.547]

Этот процесс называется термализацией нейтронов. Практически тепловое равновесие полностью установиться не успевает, так как тепловые нейтроны сильно поглощаются и в среде все время существует заметное количество замедляющихся нейтронов, порождаемых источником. Приближенно можно считать, что при равновесии между рождением и поглощением нейтронов в среде их энергетический спектр описывается максвелловским распределением (10.14) только в области тепловых энергий, а выше имеет форму (10.13), соответствующую повышенной концентрации нейтронов высоких энергий. [c.548]

Интересным свойством нейтронов является их способность отражаться от различных веществ. Это отражение не когерентное, а диффузное. Его механизм таков. Нейтрон, попадая в среду, испытывает беспорядочные столкновения с ядрами и после ряда столкновений может вылететь обратно. Вероятность такого вылета носит название альбедо нейтронов для данной среды. Очевидно, что альбедо тем выше, чем больше сечение рассеяния и чем меньше сечение поглощения нейтронов ядрами среды. Хорошие отражатели отражают до 90% попадающих в них нейтронов, т. е. имеют альбедо до 0,9. В частности, для обычной воды альбедо равно 0,8. Неудивительно поэтому, что отражатели нейтронов широко применяются в ядерных реакторах и других нейтронных установках. Возможность столь интенсивного отражения нейтронов объясняется следующим образом. Вошедший в отражатель нейтрон при каждом столкновении с ядром может рассеяться в любую сторону. Если нейтрон у поверхности рассеялся назад, то он вылетает обратно, т. е. отражается. Если же нейтрон рассеялся в другом направлении, то он может рассеяться так, что уйдет из среды при последующих столкновениях. [c.549]

Захват нейтронов не участвующими в цепной реакции ядрами снижает интенсивность реакции, но может быть полезным в отношении образования новых ценных изотопов. Так, при поглощении нейтронов неспособными к цепной реакции изотопами урана [c.568]

Эти две реакции открывают реальную возможность воспроизводства ядерного горючего в процессе течения цепной реакции. В идеальном случае, т. е. при отсутствии ненужных потерь нейтронов, на воспроизводство может идти в среднем т) — 1 нейтронов на каждый акт поглощения нейтрона ядром горючего. [c.568]

На практике крайне важен вопрос об осуществимости цепной реакции на естественной смеси изотопов урана, в которой на одно ядро приходится 140 ядер 92U . Покажем, что на естественной смеси медленная реакция возможна, а быстрая — нет. Для рассмотрения цепной реакции на естественной смеси удобно ввести новую величину — среднее сечение а поглощения нейтрона, отнесенное к одному ядру изотопа По определению [c.571]

К теплоносителю предъявляются требования большой теплоемкости, слабого поглощения нейтронов, слабой химической активности. Не существует веществ, вполне удовлетворяющих всем этим требованиям. При не чрезмерно больших потоках тепла в реакторах на тепловых нейтронах в качестве теплоносителя стараются использовать вещества, удобные в обращении воду, водяной пар, воздух, азот, углекислый газ и т. д. [c.580]

Важно обратить внимание на прилагательное ионизирующий в определении поглощенной дозы. Оно означает, что при поглощении электронов в веществе надо учитывать только их ионизационные потери и ту часть радиационных потерь, которой соответствует тормозное излучение, поглощенное в самом веществе. При поглощении нейтронов надо учитывать, что ионизация создается не только ядрами отдачи, но и у-излучением, возникающим в результате реакции (п, у) радиационного захвата. Поэтому, в частности, поглощенная доза не будет малой при поглощении в веществе даже тепловых нейтронов, энергия которых ничтожна. [c.648]

Благодаря более высокому к. п. д. и более экономичному процессу деления за счет меньшего поглощения нейтронов в реакторах ВГР с паротурбинными установками достигается уменьшение удельного расхода ядерного горючего по сравнению с удельным расходом в водо-водяных реакторах типа ВВЭР в 1,5 раза, а начальное удельное вложение ядерного горючего на единицу мощности — в 5 раз и более. Однако, по-видимому, основное преимущество реакторов ВГР будет реализовано при применении одноконтурных энергоустановок с гелиевыми турбинами, а также в комбинированных энерготехнологических [c.4]

Как известно, развиваемое в настоящее время направление по созданию реакторов-размножителей на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением и окисным уран-плутониевым топливом в стержневых твэлах с покрытием из нержавеющей стали не может обеспечить необходимое время удвоения делящегося материала —6 лет. Причина этого — поглощение нейтронов натриевым теплоносителем и стальным покрытием, смягчение спектра нейтронов кислородом в окисном топливе. При применении гелиевого теплоносителя отпадает необходимость использования стали в качестве защитных покрытий и появляется возможность применения керамического монокарбидного ядер- [c.7]

Гамма-излучение при неупругом рассеянии нейтронов. Составное ядро в возбужденном состоянии, образующееся при поглощении нейтрона, может избавиться от энергии возбул<-дения не только высвечиванием у-кванта (радиационный захват), но и испусканием нейтрона с последующим выходом одного или нескольких у-квантов. Этот процессе пороговый, поскольку кинетическая энергия нейтрона (в системе центра инерции) должна быть достаточной для возбуж.дения ядра по меньшей мере до первого уровня выше основного состояния. Отсюда также следует, что максимальная энергия у-кванта меньше или равна энергии нейтрона, претерпевшего неупругое рассеяние. Как только энергия нейтрона становится больше энергии нескольких уровней возбуждения, переход в основное состояние часто происходит через каскадный процесс, при этом энергия одного у-кванта не равна энергии, потерянной нейтроном. [c.30]

Гамма-излучение продуктов ядерных реакций. При поглощении нейтрона ядрами некоторых легких элементов возможно испускание не только у ванта (захватное у злучение) или нейтрона (неупругое рассеяние), но и заряженных частиц [реакции (п, р) и п, а)]. Обычо сечения этих реакций малы, и для защиты практически важны лишь реакции В ( , а) ГГ и Ы (п, а)№.. Для тепловых нейтронов в 94% случаев первая реакция идет С образованием возбужденного состояния Ы с энергией 0,478 Мэе. Это возбуждение снимается высвечиванием укванта такой же энергии. [c.32]

Наибольшее значение, особенно для энергетических реакторов с большой удельной мощностью и продолжительностью кампании, имеет Сз . Кроме стабильных изотопов большим сечением захвата обладают некоторые радиоактивные продукты деления, особенно Хе з (T /2=9,l8 ч), имеющий максимальное сечение поглощения тепловых нейтронов (аа = 2,7-10 барн). Поглощение нейтронов стабильными или долгоживущими изотопами называют защлаковыванием, а поглощение относительно короткоживущими радиоактивными ядрами — отравлением. Более подробно эти вопросы рассмотрены в работе [8]. [c.174]

Стальные конструкции реактора и ПГ, а также стенки трубопроводов при расчете ослабления потоков нейтронов и уквантов рассматривают как железо, поскольку это ослабление определяется основной составляющей стали — железом. Лишь при расчете выхода захватных у-квантов от поглощения нейтронов в стали учитывают фактический состав стали. [c.299]

Для определения плотности поверхностных источников у-квантов воспользуемся формулой (1.11). С ее помощью определяем плотность захватного у-излучения из стальной стенки корпуса реактора. В качестве потока пе1 троиов принимаем Фн = 6,5.10 < нейтронЦсм сек) и макроскопическое сечение поглощения нейтронов 2=0,18 см . С этими величинами мы имели. --дедощри корректировке защиты в направлении /. [c.329]

Под действием медленных (тепловых) нейтронов некоторые тяжелые ядра испытывают процесс деления на осколки. Деление ядер урана вызывается только нейтронами с энергией более 1 Мэе. При этом, так же как и при делении ядер под действием тепловых нейтронов, выбрасывается несколько нейтронов, которые могут быть использованы для поддержания цепной реакции. Процессы деления ядер будут рассмотрены в главе VIII. Здесь же отметим, что при уменьшении энергии нале-таюш,его нейтрона от 1 Мэе и ниже в эс ективном сечении поглощения нейтрона ядром выявляется ряд острых максимумов-резонансов. [c.282]

Выход из этого затруднения был найден в 1932 г. Чедвико.м, который проанализировал с помощью законов сохранения энергии и импульса опыты по образованию исследуемым излучением ядер отдачи азота и водорода и пришел к выводу, что это излучение представляет собой поток нейтральных частиц с массой, приблизительно равной массе протона. Вновь открытая частица была названа нейтроном ( ). Точное значение массы нейтрона, определенное из энергетического баланса ядерных реакций, идущих с образованием или поглощением нейтронов, равно гп-п = 1838,5 Же. Таким образом, масса нейтрона больше массы протона на 2,5 гПс и больше суммы масс протона и электрона на 1,5 те. В соответствии с известным соотношением, связывающим массу и энергию, каждому значению массы М в граммах соответствует энергия в эргах, где с = 3 10 ° uj eK — скорость света. Для неподвижной покоящейся частицы эта [c.19]

Значения К и К2 могут быть выражены через сечения взаимодействия нейтронов с ядром [ясно, например, что множитель Q—K,x в выражении (38.4) характеризует поглощение нейтронов в ядре и, следовательно, может быть выражен через сечение поглощения]. Из сравнения Ооптич с Оэксп могут быть найдены Ki и К2, т. е. параметры потенциала () г) = V + iW. [c.355]

Полный результат взаимодействия может быть представлен как сумма эффектов упругого рассеяния и неупругих взаимодействий либо как сумма упругого и не-уиругого эффектов рассеяния и эффекта поглощения нейтронов. Неупругое взаимодействие включает в себя неупругое рассеяние и поглощение нейтронов. [c.1101]

Регулирующие стержни делаются из кадмия, карбида бора и др. Поглощение нейтронов происходит в основном на изотопах кадмия 48 d и бора 58 , сечения поглощения на которых равны соответственно 2-10 и 4 10 барн для тепловых нейтронов. [c.581]

Поскольку, однако, интервал между последовательными актами поглощения предполагается большим, то до поглощения нейтрона ядро 4g d успеет посредством р-распада превратиться в стабильное ядро изотопа индия 49In [c.630]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...