Продукты деления ядер

В теплоноситель попадают ядра отдачи (п, р)-, (р, п)- и (п, /)-реакций, происходящих на внешних поверхностях оболочек твэлов. Наличие естественных примесей делящихся элементов в материале оболочек твэлов, возможное загрязнение поверхностей оболочек ураном на заводе-изготовителе твэлов, а также частичная разгерметизация их оболочек во время работы реактора — все это приводит к появлению в теплоносителе продуктов деления ядер. [c.86]

ПРОДУКТЫ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР [c.1094]

Одноконтурная схема проще двухконтурной и имеет более высокий к. п. д. Основным недостатком одноконтурной схемы является возможность загрязнения проточной части турбины продуктами деления ядер при нарушении герметичности тепловыделяющих элементов в реакторе. [c.16]

Как известно, для гамма-дефектоскопии используются главным образом искусственные радиоактивные изотопы, полученные путем нейтронного облучения исходного вещества в атомных реакторах или продуктов деления ядер урана. [c.34]

При наземном ядерном взрыве или ядерном взрыве с небольшим заглублением происходит образование воронки выброса грунта в сильной степени деформирующей поверхность в районе эпицентра. Такой взрыв сопровождается выбросом в атмосферу значительных масс грунта, в основном выпадающих обратно в районе эпицентра взрыва, и частично переносимых (легкие фракции) атмосферными потоками до своего осаждения на значительных расстояниях от эпицентра. Фракции выброшенного взрывом грунта содержат радионуклиды, наработанные в ядерном взрыве (в частности, продукты деления ядер) и определяют при своем выпадении радиоактивное загрязнение местности. Облако, содержащее продукты взрыва, представляет собой зону повышенной радиации в атмосфере такое облако формируется и при воздушном ядерном взрыве. [c.130]

Важную категорию составляют радионуклиды, образующиеся в ядерных реакциях деления (имеются в виду фрагменты и продукты деления ядер). Фрагменты с одинаковыми массами располагаются в области I посередине линии, соединяющей распадающееся ядро с началом координат, т. е. далеко от области стабильности. Таким образом, фрагменты ядерных реакций деления являются источниками -частиц и образуют последовательность радиоактивных --распадов, проходящих в несколько этапов (от двух до четырех). [c.174]

Акустико-эмиссионные исследования высокотемпературного коррозионного растрескивания. Ядра урана распадаются на осколки - дочерние ядра с широким спектром ядерных зарядов, массовых чисел, физических и химических свойств. Поэтому одной из проблем атомного реакторостроения является предупреждение высокотемпературного коррозионного растрескивания оболочек твэлов при совместном воздействии на их внутреннюю поверхность агрессивных продуктов деления ядер урана (йод, цезий, кадмий и др.) и давления как заполняющего твэлы гелия, так и газообразных продуктов деления. АЭ-метод дает возможность изучения динамики развития растрескивания оболочек, фав-нения эффективности различных защитных мер, оценки ресурса работы обо -лочек. [c.251]

Итак, в теплоносителе появляются активированные ядра в результате 1) процесса активации ядер, входящих в состав самого теплоносителя 2) активации ядер, входящих в состав примесей теплоносителя 3) коррозии поверхностей внутри активной зоны реактора 4) утечки продуктов деления из-под оболочек твэлов 5) ядерных реакций на внешних поверхностях оболочек твэлов (в виде ядер отдачи). [c.86]

Продуктами деления называют искусственные радиоактивные изотопы, образующиеся в результате деления (расщепления) ядер урана, плутония и других тяжелых элементов под действием нейтронов. Это название приписывается также тем изотопам, которые образовались из первоначальных продуктов деления в результате радиоактивных превращений. [c.169]

Как уже отмечалось, при расщеплении нейтронами ядер урана, плутония, тория, трансплутониевых и других тяжелых элементов образуются осколки, которые в результате радиоактивных превращений создают изобарные цепочки продуктов деления. К факторам, определяющим величину активности продуктов деления, относят вид деления, выход у, количество актов деления в единицу времени р (или мощность реактора), [c.174]

Вначале рассмотрим исходное уравнение в общем виде, одинаково применимое как для мгновенных продуктов деления, так и для продуктов деления ядерного реактора. Заметим, что в реакторе, несмотря на выгорание первичного ядерного горючего, обычно поддерживается постоянная мощность, т. е, постоянное (во времени) число актов деления ядер. Чтобы достигнуть такого постоянства мощности (в условиях выгорания делящегося вещества), требуется соответствующее нарастание плотности потока нейтронов в активной зоне. В первом приближении зависимость между удельной мощностью реактора щ [<зг/г] и плотностью потока нейтронов Ф, обусловливающих деление, можно представить в виде [c.175]

История открытия деления ядер начинается с опытов Ферми по изучению искусственной радиоактивности, возникающей под действием нейтронов. Облучая в 1934 г. наряду с другими элементами уран, Ферми обнаружил несколько периодов полураспада у образующ ихся радиоактивных продуктов. При детальном изучении этого явления было обнаружено несколько цепочек из последовательно превращающихся друг в друга радио-активных элементов. [c.358]

Деление ядра может происходить многими путями. Всего при делении образуется около 80 различных радиоактивных ядер-осколков, которые в процессе р-распада преобразуются в другие ядра — продукты деления. [c.388]

Отдаленные перспективы в отношении получения больших единичных мощностей имеют ядерно-электрические ПЭ. Как известно, 80% энергии, деления ядер выделяется в виде кинетической энергии электрически заряженных осколков. В обычных условиях продукты деления разлетаются равномерно во все стороны, но если их движению придать определенную направленность, то они могут заряжать электроды электростатического генератора, создавая потенциал AZ7= 4 МэВ или несколько меньший. Это обусловлено кинетической энергией осколков, равной примерно 80 МэВ и их средним зарядом -Ь 20 е. Одновременная разрядка такого генератора на внешнюю нагрузку позволит продолжить процесс переноса зарядов, а следовательно, использовать устройство в качестве источника электрической энергии очень большой удельной мощности. [c.88]

Энергия осколков деления, имеющих малую длину пробега (167 МэВ), почти полностью поглощается в тепловыделяющих элементах то же происходит с энергией бета-излучения. Быстрые нейтроны теряют значительную часть своей энергии в замедлителе. Энергия гамма-излучения, как мгновенного, так и продуктов деления, рассеивается в топливе, замедлителе, конструктивных элементах реактора таким образом, что ее не просто рассчитать, так как передача энергии гамма-лучами происходит иначе, чем заряженными частицами. Энергия нейтрино теряется, так как они покидают реактор (а возможно, и земной шар вообще ). Используя приведенные выше данные, нетрудно подсчитать, что для выработки I Вт (тепл.) энергии требуется 3,3- 10 ° делений ядер в секунду. [c.165]

Уравнения радиоактивного распада. Среди продуктов деления часто встречаются цепочки радиоактивного распада, когда один нестабильный изотоп распадается в другой. Поэтому для понимания их поведения полезно рассмотреть соотнощения между активностями таких пар. Пусть 1 и П2 — числа ядер материнского и дочернего изотопов, а и Яг — их постоянные радиоактивного распада. Тогда tii изменяется со временем по уравнению (5.1) [c.117]

Существуют лишь два типа ядерных реакций, при которых пробег ядер отдачи достаточно велик деление ядер и реакции с образованием высокоэнергетических заряженных частиц. Франк [II] обобщил данные по длине пробега продуктов деления, а Тейлор [12] применил методику. Франка для оценки длины пробега при реакциях на быстрых нейтронах. [c.130]

Выход продуктов деления из облученной UOg. Выход продуктов деления при низком удельном энерговыделении. Механизм диффузии. Выход продуктов деления из облученной иОг зависит от физического состояния горючего. Таблетки высокой плотности (93% теоретической) с энерговыделением до 400 вт/сл /ЫГ = 31,4 ег/сл1) при нормальных условиях эксплуатации, как правило, не претерпевают изменений. В таких предположениях наблюдалось хорошее согласие между результатами измерений и расчета диффузионного выхода долгоживущих газообразных продуктов деления из твэла [13]. Буф [20] и Франк [8] нашли решение зависящего от времени и стационарного уравнений диффузии, описывающих выход продуктов деления из сферических частиц с учетом образования и радиоактивного распада ядер. [c.136]

В первых измерениях выхода продуктов деления из поврежденных твэлов длиной 267 мм, работавших в условиях реактора с водой под давлением (например, измерения Франка и др. [21—23]), авторы представляли скорость выхода в соответствии с линейным законом с коэффициентом пропорциональности V, Величина v определяется как доля от присутствующих в поврежденных твэлах ядер данного изотопа, выходящих в теплоноситель в секунду [c.137]

Эксплуатация энергетических реакторов. Круг вопросов, включаемых в понятие радиохимия и ядерная химия водоохлаждаемых реакторов , кратко можно сформулировать следующим образом реактор как источник активности на установке. Этот источник можно разделить на два. Первый присутствует всегда и включает загрязнение поверхностей активной зоны ураном, а также активацию ядер теплоносителя, оболочек твэлов, конструкционных материалов и отложений на поверхностях в активной зоне. Второй источник связан с выходом продуктов деления из поврежденных твэлов. От него, вообще говоря, можно избавиться, определив место повреждения. Эти вопросы кратко излагаются ниже в свете опыта эксплуатации энергетических реакторов. [c.149]

Для поддержания реактора в критическом режиме избыточное число нейтронов, образующихся при каждом акте деления, должно быть удалено из цепной реакции. Часть нейтронов теряется вследствие утечки из активной зоны, часть —поглощается конструкционными материалами, замедлителем и теплоносителем, а также продуктами деления урана, в частности ксеноном Хе. Определенная часть нейтронов поглощается находящимся в тепловыделяющих элементах изотопом урана в результате чего образуется вторичное ядер-ное горючее — плутоний 2з Pu. Оставшиеся избыточные нейтроны поглощаются стержнями управления и защиты, а также вводимой в теплоноситель некоторых типов реакторов борной кислотой, используемой для их регулирования. С учетом этого общая реактивность реактора является алгебраической суммой ряда составляющих, определяемых каждым из этих процессов. Влияя на эти составляющие (например, путем перемещения регулировочных стержней, изменения концентрации борной кислоты и пр.), можно увеличить реактивность до некоторого максимального в данный момент значения. В этом смысле говорят о запасе реактивности. Для поддержания реактора в критическом состоянии по мере выгорания ядерного горючего в процессе рабочей кампании реактора постепенно выдвигают из активной зоны регулировочные стержни и уменьшают концентрацию борной кислоты в теплоносителе. При этом запас реактивности уменьшается. [c.152]

При работе реактора все оборудование первого контура становится радиоактивным. Причиной этого является загрязнение его радиоактивными продуктами, присутствующими в теплоносителе. На станциях с водоохлаждаемыми кипящими реакторами типа РБМК радиоактивными также становятся питательный тракт, турбинная установка и главные паропроводы. Радиоактивным становится и теплоноситель, циркулирующий через реактор вода в водоохлаждаемых реакторах, двуокись углерода или гелий в газо-графитовых реакторах, тяжелая вода в тяжеловодных реакторах, натрий в реакторах на быстрых нейтронах. Вместе с неорганизованной утечкой теплоносителя через различного рода неплотности оборудования и - в значительной мере - сальники арматуры в воздух помещений АЭС попадают радиоактивные аэрозоли, изотопы иода, криптона, ксенона, цезия и др. Загрязнение воздуха продуктами деления ядер-ного топлива создает значительные затруднения в эксплуатации. [c.2]

Свитч 1967 < 20 Взрыв внутреннего действия цель — испытание новой конструкции ядерного устройства с минимализа-цией радиоактивных продуктов деления ядер и наведенной активности после взрыва [c.32]

Накопление активности на смачиваемых водой корродирующих поверхностях изучалось многими исследователями. Обычно во внереакторных испытаниях использовались радиоактивные изотопы, в контуре реакторов или его петлях устанавливались образцы-мишени. Обнаруженная активнтеть находится на поверхности в плотной коррозионной пленке и в рыхлых отложениях шлама или ржавчины, которые можно удалить щеткой или протиркой. Исследовалось также накопление наведенной активности примесей и продуктов деления ядериого горючего. [c.310]

Существующий уровень знаний не позволяет достаточно точно оценивать влияние основных проектных и эксплуатационных параметров установки на степень ее радиоактивной загрязненности. В будущем потребуются дополнительные и более обширные данные по эксплуатации коммерческих АЭС и в особенности по станциям, отличающимся друг от друга каким-либо одним, вполне определенным параметром. Это положение имеет, возможно, одно важное исключение. Как показал опыт работы АЭС Ши ппингпорт, на установках с высоким pH реакторной воды и при обычно используемой величине продувки система очистки реакторной воды слабо влияет на накопление активности в контуре. Но ее влияние на выведение активности из контура существенно при нейтральном pH или в отсутствие мягкого регулирования. Учитывая это, было бы благоразумно более точно определить степень продувки на первых станциях нового поколения, прежде чем окончательно не будет установлена бесполезность системы очистки реакторной воды для целей выведения активности из контура. При решении этого вопроса следует учитывать и опыт использования системы очистки реакторной воды для контроля и удаления продуктов деления ядер-ного горючего. [c.321]

Комбинат стал источником огромного количества отходов, содержавших сильно радиоактивные продукты деления ядер урана — радионуклиды. Радиоактивные сточные воды сбрасывались в озеро Карачай и в открытую речную систему Теча-Исеть. В результате еще до взрыва район бассейна этих рек (и, в частности, село Метлино, рядом с которым находился интернат) стал по большому счету непригодным для проживания. Радиационное заражение почвы, воды, воздуха и, как следствие, продуктов питания послужило причиной массового заболевания лучевой болезнью со всеми ее последствиями — онкологическими, генетическими и другими, затронувшими все слои населения от стариков до еще не рожденных младенцев. В итоге более чем 40-летней работы комбината произошло значительное загрязнение долгоживущими радионуклидами огромного региона, включающего Челябинскую, Свердловскую, Курганскую и Тюменскую области. Общая активность отходов комбината оценивается гигантской цифрой [c.344]

Ко второму типу воздействий относится создание подземных захоронений радиоактивности, создаваемой ядерным взрывом. Необходимо отметить, что ядерный взрыв предоставляет уникальные возможности с точки зрения безопасности захоронения радиоактивных материалов. Во-первых, в ходе ядерного взрыва радиоактивные элементы разбавляются при их перемешивании в больших массах горной породы (до уровня менее 5-10 Ки/г через 10 лет после взрыва для продуктов деления ядер и до уровня приблизительно 2-10 Ки/г для актиноидной активности, определяющей долговременную активность). [c.223]

РАДИОИЗОТОПНАЯ ЭНЕРГЕТИКА (малая ядерная энергетика), получение и использование энергии, выделяющейся при распаде радиоактивных нуклидов для преобразования её в др. виды энергии (напр., тепловую, электрическую). В качестве радиоактивных нуклидов в Р. э. используются гл. обр. р-активные продукты деления ядер ( °Sr, Рш и др.) и а-актпвные изотопы тяжёлых элементов ( Ро, Ри, [c.609]

Урановое или уран-плутониевое карбидное топливо по сравнению с окисным имеет существенно более высокую теплопроводность, более высокую плотность ядер деления и низкую замедляющую способность, однако химическая совместимость его с наиболее распространенными материалами оболочек, в частности, нержавеющими сталями и цирконием, гораздо хуже. Так, при температуре 1100° С сталь 0Х18Н9Т науглероживается, зона взаимодействия 100 мкм появляется всего через 6 суток, а с цирконием и карбидом циркония карбид урана образует непрерывный твердый раствор. Карбид урана взаимодействует при 1500 С с ванадием и образует жидкую фазу. Карбид урана хорошо совместим вплоть, до температур 1500—1600° С с карбидами тяжелых металлов (ниобия, молибдена, вольфрама, тантала), а также с пиролитическим углеродом и карбидом кремния. Карбидное топливо сравнительно хорошо удерживает продукты деления. Так, скорость утечки газообразных продуктов деления составляет менее 0,1% (скорость диффузии при температуре 1500°С). [c.10]

Активность теплоносителя обусловливает необходимость сооружения защиты вокруг него. Как правило, наиболее мощным оказывается у-излучение радиоактивных ядер теплоносителя. Поэтому защита теплоносителя проектируется прежде всего как защита от у-источников. Вторым по мощности проникающим излучением является нейтронное излучение. Оно может быть результатом распада ядер N , образующихся вследствие реакции (п, p) N или распада некоторых короткоживущих продуктов деления. Во всех случаях энергия нейтронов относительно небольщая и необходимость в специальной защите от них возникает лишь в отдельных случаях. Роль защиты от нейтронов, как правило, выполняет защита от у-квантов. [c.87]

Определим теперь формулы расчета активности продуктов деления через промежуток времени x = t после остановки реактора (или прекращения процесса деления ядер). В этом случае, р = 0, а следовательно, bi = 0, Aifi= Ai(T, 0). Тогда формулы (13.23) сводятся к виду [c.178]

Радиационные характеристики у-излучения смеси продуктов мгновенного деления, образующихся при расщеплении быстрыми нейтронами с энергией =14 Л1зв. Мощность взрыва по делению I кт (1,45-10 делений ядер и ) [c.188]

Распределение продуктов деления ° тепловыми нейтронами показано на рис. 5.4. Процесс деления протекает асимметрично с наиболее вероятным выходом тяжелых и легких осколков в различных сочетаниях. Среди продуктов деления было обнаружено около 200 нуклидов. Как видно из рис. 5.4, распределение имеет два максимума 6,4% при массовых числах 96 и 140. Вероятность симметричного деления на осколки одинаковой массы составляет всего лишь 0,01 % При делении возможно также испускание ядер гелия и трития. Одно ядро гелия приходится на 300 делений, а ядро трития —на 12 500 делений [3, 4]. Катков [5] опубликовал таблицу выходов продуктов деления и з9pu [c.121]

Продукты деления. Продукты деления могут попасть в теплоноситель в результате загрязнения наружной поверхности оболочек твэлов ураном или через дефекты в оболочке. Первый источник был рассмотрен выше и выражен через сечения реакций, выход и энергию продуктов деления, состав материалов и пробеги ядер отдачи в зависимости от их энергии. Выход продуктов деления из ядерного горючего существенно зависит от того, какой тип горючего используется. В настоящее время на водоохлаждаемых реакторах предпочтение отдается UO2. Другие материалы, такие, как смесь окислов урана и плутония, сплавы урана типа UaSi, находятся в стадии разработки и еще не достигли коммерческого применения. Обычно UO2 используется в виде спрессованных до высокой плотности и спеченных таблеток, размещенных в трубке из циркалоя или нержавеющей стали. Другие формы использования UO2 в энергетических реакторах, такие, как горючее с вибрационным уплотнением, находятся в процессе исследования, но также еще не достигли коммерческого применения. [c.132]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...