Запаздывающее деление

Прежде всего следует отметить, что собственные значения коэффициента размножения реактора и соответствующие собственные функции не зависят от временной задержки испускания запаздывающих нейтронов. Причина состоит в том, что задача на собственные значения к) является задачей нахождения не зависящих от времени решений уравнения переноса нейтронов, причем член, описывающий вклад деления в баланс нейтронов, равен полному числу нейтронов деления, как мгновенных, так и запаздывающих, деленному на к. В противоположность этому задача о собственных функциях периода реактора существенно учитывает вклад запаздывающих нейтронов. В частности, большое время жизни предшественников запаздывающих нейтронов обусловливает большой вклад медленно убывающих собственных функций периода реактора, причем это не имеет места при учете лишь мгновенных нейтронов. В дальнейшем будем предполагать, что сечения, использующиеся в уравнениях переноса нейтронов (10.2) и (10.3), не зависят от времени. [c.427]

Основные характеристики запаздывающих нейтронов деления приведены в 8.1. Средняя энергия запаздывающих нейтронов не превышает 0,5 Мэе, что значительно ниже энергии мгновенных нейтронов. Почти все запаздывающие нейтроны испускаются в течение 1—2 мин после деления. Учитывая низкий выход их по отношению к выходу всех нейтронов деления (менее 1%), с точки зрения расчета защиты ядерного реактора запаздывающими нейтронами можно пренебречь почти во всех случаях, кроме интенсивного разноса продуктов деления по контуру теплоносителя, а также реакторов с циркулирующим топливом. [c.15]

Излучение, возникающее в результате деления ядерного горючего, принято называть первичным. К первичному у-излу-чению относятся мгновенное у-излучение деления и запаздывающее у-излучение продуктов деления. [c.21]

Рис. 9.6. Энергетические спектры запаздывающего у-излучения в различное время (т 1 сутки) после момента деления ядра [14].

Помимо вторичных нейтронов, образуются еще запаздывающие нейтроны, которые освобождаются спустя некоторое время после деления. Общее число запаздывающих нейтронов невелико, составляет — 0,75% от числа вторичных нейтронов, однако они играют существенную роль в работе ядерных реакторов. Время жизни запаздывающих нейтронов различно, как видно из таблицы 15. [c.308]

В настоящее время известно много процессов, происходящих самопроизвольно, спонтанно. Эти процессы называются радиоактивными, так как они протекают по законам радиоактивного распада. К числу радиоактивных процессов относятся а-распад, р-распад (включая 7(-зах ват), у-излучение, спонтанное деление тяжелых ядер, а также испускание запаздывающих нейтронов и протонов. [c.101]

При радиохимическом анализе осколков деления было обнаружено, что все перечисленные периоды полураспада запаздывающих нейтронов встречаются среди периодов полураспада, характеризующих р-превращения продуктов деления. [c.379]

Следует заметить, что управление цепным процессом оказалось сравнительно простой задачей в связи с тем, что некоторые нейтроны деления являются запаздывающими. [c.385]

Основными свойствами осколков деления являются большая кинетическая энергия, р-радиоактивность и способность испускать мгновенные и запаздывающие нейтроны. [c.388]

В процессе деления ядра освобождается энергия Q — 200 Мэе, значительную часть которой ( 170 Мэе) уносят осколки в форме кинетической энергии. Осколки, образующиеся при делении, сильно перегружены нейтронами, вследствие чего они дают начало р -радиоактивным цепочкам из продуктов деления, а также испускают мгновенные (2—3 на один акт деления 92U) и запаздывающие (1 % мгновенных) нейтроны. В процессе Р -распада осколков освобождается - О Мэе энергии, нейтроны деления уносят Мэе (средняя энергия нейтронов деления 2 Мэе), Мэе энергии уносят мгновенные Y-кванты, испусканием которых сопровождается деление. [c.411]

Мгновенные нейтроны испускаются движущимися осколками, запаздывающие — остановившимися продуктами деления после предварительного р -распада. Спектр мгновенных нейтронов делен передается полуэмпирической формулой /(Т) 2Т, запаздывающие нейтроны образуют несколько моноэнергетических групп. Описанные свойства в равной мере относятся к вынужденному и к спонтанному делению. [c.411]

ЗАПАЗДЫВАЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ [c.1096]

Запаздывающие нейтроны. Нейтроны, испускаемые возбужденными осколками деления, в соответствии с периодами полураспада родоначальников запаздывающих нейтронов условно делятся на группы. Чаще выделяют шесть групп (см., например, рис. 40.11 и табл. 40.13). Родоначальниками запаздывающих нейтро- [c.1097]

Таблица 40. 13. Относительный /q h выход запаздывающих нейтронов в группах на один акт деления при делении изотопов урана и плутония тепловыми нейтронами [20]

Таблица 40. 14. Число запаздывающих нейтронов на 100 делений и средняя энергия запаздывающего нейтрона за [32] [ (т), (р), (14) означают деление ядер при облучении тепловыми, реакторными нейтронами и нейтронами с энергией 14 МэБ соответственно,

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]

В процессе распространения нейтронов имеются также и временные различия, обусловленные постоянным уменьшением количества ядерного топлива в реакторе в процессе его работы, а также внезапными увеличениями или уменьшением реактивности, вызванными действием регулирующих органов. Существует еще один важный фактор в реакторе, влияющий на временные характеристики, — запаздывающие нейтроны. Некоторые из продуктов деления имеют значительный избыток энергии [c.167]

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]

Запаздывающие нейтроны обычно разбиваются по периоду полураспада на 6 групп. Две из них достаточно долгоживущие и могут быть использованы для измерения утечки продуктов деления из твэла. В табл. 5.8 указаны выходы и периоды полураспада запаздывающих нейтронов в этих группах, а также суммарный выход нейтронов при делении. [c.123]

Выход запаздывающих нейтронов на одно деление, вызванное тепловыми [c.123]

Основное ограничение, присущее всем схемам, связано с фоновой активностью теплоносителя, вызванной искомым, либо посторонними дефектами, или ядрами отдачи. Чтобы свести фон к минимуму, выделяемый сигнал должен быть короткоживущим или обладать высокой скоростью выведения из системы. В реакторах с водой под давлением этим требованиям удовлетворяют короткоживущие продукты деления, испускающие запаздывающие нейтроны. Метод страдает тем недостатком, что при работе в стационарном режиме скорость выхода нейтронов весьма мала. Однако при увеличении мощности происходит временный рост выхода и нейтронной, и -активности. В любом случае необходимо использовать выдержку пробы, достаточную для уменьшения сигнала от обычно присутствующего в воде с периодом полураспада 4,14 сек. [c.150]

Чтобы интенсивность Я. ц. р. можно было регулировать, время жизни одного поколения нейтронов должно быть достаточно велико. Время жизни То тепловых нейтронов мало (то 10 с). Однако наряду с нейтронами, вылетающими из ядра практически мгновенно (за время 10 с), существует небольшая доля т. н. запаздывающих нейтронов, вылетающих после р-распада осколков деления со ср. временем жизни s 14,4 . Для запаздывающих нейтронов при делении ц 0,7 10 . Если К > 1 -Нц, то время разгона Я. ц. р. Т(время, за к-рое число делений увеличивается в е раз) определяется соотношением [c.672]

Небольшое кол-во нейтронов (т. н. запаздывающие нейтроны) испускаются после деления из возбуждённых ядер, образующихся при -распаде осколков. Их интенсивность спадает экспоненциально со временем. Имеется [c.679]

В цепочке р-превращений некоторые ядра излучают нейтроны со значительным запаздыванием по отношению к моменту деления исходного (составного) ядра. Такие нейтроны называются запаздывающими. Б табл. 6.20 приведены характеристики шести групп запа.ч-дывающих нейтронов для случая деления [c.236]

Доля запаздывающих нейтронов при делении плутония меньше, чем при делении урана, и составляет для Ри 0,0021, Ри 0,0027, 0,0058. Это учитывается при проектировании СУЗ реактора с плутониевыми загрузками. [c.156]

Нейтроны, образующиеся при делении ядер, подразделяются на мгновенные и запаздывающие. Мгновенные нейтроны вылетают из осколков деления в промежуток времени от 10 до с и составляют более 99 % общего числа нейтронов. [c.259]

С помощью Д. д. были идентифицированы трансурановые злементы от /1 = 103 до Л =107, открыты явления запаздывающего деления ядер из изомерных состояний, деления ядер на 3 осколка, в космических лучах обиаружены ядра тяжелее Fe. [c.703]

Зависимость интенсивности и спектра запаздывающих у-квантов от времени подробно рассматривается в гл. XIII.) Для примера на рис. 9.5 и 9.6 показаны энергетические спектры запаздывающего у-излучения для различного времени т после момента деления [5, 14]. [c.23]

Относительная роль этих источников в разное время не одинакова. При работе реактора в поле излучения в защите основную роль наряду с первичным у-иэлучение.м играют захватные у-кванты. Кроме того, некоторое значение имеет у-излучение, сопровождающее неупругое рассеяние нейтронов. Остальными источниками в первом приближении можно пренебречь. После остановки реактора наряду с запаздывающим у-излуче-нием продуктов деления важную роль начинает играть активационное у-излучение. [c.27]

Суммарная интенсивность источников уквантов qy r) в активной зоне складывается из интенсивности источников первичного и вторичного у-излучения. При этом некоторая часть q (г), обусловливаемая мгновенным уизлучением деления и у-излу-чением, возникающим при захвате и неупругом рассеянии нейтронов, пропорциональна мощности реактора в рассматриваемый момент времени. Остальная часть ее, обусловливаемая запаздывающим у-излучением продуктов деления и активационным у-излучением, зависит от мощности и режима работы реактора в предыдущий период. [c.33]

Причина появления запаздывающих нейтронов состоит в том, что осколки, возникшие при делении, радиоактивны, и в результате превращений образуются такие ядра, в которых содержится избыток энергии, достаточный для испарения нейтронов. Радиоактивность возникающих осколквв обусловлена тем, что они имеют большой избыток нейтронов над протонами по сравнению с ядрами [c.308]

В этой главе будут рассмотрены а-распад, 3-распад и у-излу-чение естественно-радиоактивных ядер. а-Распад,, р-ра пад и Y-излучение иокусственно полученных радиоактивных изотопов, спонтанное деление тяжелых ядер и испускание запаздывающих нейтронов будут рассмотрены в части второй. [c.101]

В отдельных случаях (3-распад продуктов деления приводит к высоковозбужденным состояниям дочернего ядра, для которых возможен выброс нейтрона. Так как константа распада по отношению к эмиссии это1 о за-па.здывающего нейтрона намного превышает константу р-распада, испускание нейтронов следует за Р-распа-дом материнского ядра почти мгновенно и временная зависимость интенсивности запаздывающих нейтронов такая же, как у -распада материнского ядра. [c.1088]

Р-распад, каждый акт которого превращает нейтрон в протон. И действительно, осколки деления являются интенсивнейшими Р-излучателями. Бета-распады часто сопровождаются -перехо-дами. Кроме того, около десяти у-квантов испускается во время самого акта деления. Поэтому ядерные реакторы являются мощными источниками р- и у-излучений. Во-вторых, перегруженность нейтронами может быть столь сильной, что во время деления или сразу же после него (обычно не позднее, чем через 5-10 с) испускаются нейтроны. Например, при каждом акте деления изотопа урана 82 - вылетает в среднем 2,5 нейтрона с энергиями от нуля до нескольких МэВ. Этот процесс приводит к размножению нейтронов. Существование процесса размножения делает возможным осуществление цепной реакции деления (см. гл. XI, 2). Небольшое количество нейтронов вылетает не в момент акта деления, а несколько позже. Эти нейтроны называются запаздывающими. Время запаздывания может доходить до нескольких минут. Происхождение запаздывающих нейтронов таково после одного или нескольких последовательных (3-распадов (на которые и уходит время запаздывания) ядро становится нестабильным по отношению к вылету нейтрона. Такое ядро мгновенно, т. е. за время порядка времени пролета, испускает нейтрон, Наличие запаздывающих нейтронов, несмотря на их ничтожное количество, важно для стабильности работы ядерных реакторов (см. гл. XI, 3). [c.542]

Схема обнаружения на реакторе Шиппингпорт состоит из пробоотборной линии на выходе из каждой топливной сборки, проходящей через многопозицирнный поворотный клапан к одному из двух счетчиков запаздывающих нейтронов. Пробы из топливных сборок отбираются поочередно. Анализ продуктов деления в реакторе, а также рост общей активности при запуске указывали на наличие в твэлах реактора небольших дефектов [47]. [c.151]

Величину АК=К—1 называют реактивностью реактора. Если /С>1, то реактивность положительна и мощность реактора увеличивается, если К<1, то реактивность отрицательна и мощность уменьшается. Если реактивность постоянная, то относительный прирост мощности АЛ//(Л/Дт) за некоторое время Дт не зависит от времени. Величину Т= ДЛ / (Л/Дт)] , обратную относительной скорости приращения мощности, называют периодом реактора. Период численно равен времени, за которое нейтронный поток в реакторе (при постоянной относительной скорости) увеличивается в е=2,718... раз. Значение периода зависит от внесенной реактивности. При этом существенную роль играют так называемые запаздывающие нейтроны, что было отмечено еще в 1940 г. выдающимися советскими учеными Я. Б. Зельдовичем и Ю. Б. Харитоном. При делении ядра непосредственно выделяются не все нейтроны небольшая их часть (0,7% для 0,4% для 239ри) выделяется при радиоактивных превращениях осколков разделившегося ядра. Долю запаздывающих нейтронов обозначают р. Наличие запаздывающих нейтронов приводит к тому, что при внесении относительно небольшой положительной реактивности (Д/С СР) относительная скорость прироста мощности мала (период велик) и реактором легко можно управлять. При внесении больших реактивностей Д/С>Р относительные скорости велики (период мал). В табл. 11.1 приведены значения периода при различных значениях ДК/р (для реактора типа ВВЭР). [c.123]

На основе расплавленных металлов может быть создано так называемое жидкометаллическое топливо для гомогенных ядерных реакторов (раствор урана в висмуте, раствор висмутида тория в висмуте и взвесь окиси урана в сплаве натрий—калий). Такие теплоносители обладают высокой радиоактивностью, которая вызывается запаздывающими нейтронами, осколками деления топлива и наведенной активностью жидкого металла, что заставляет предъявлять дополнительные требования к оборудованию первого контура. [c.21]

Особенности работы реакторов при скользящем давлении пара перед турбиной. Применение скользящего давления для турбоагрегатов АЭС оказывает существенное влияние на физические процессы в реакторах. Мощность реактора пропорциональна числу делений ядер в его активной зоне за единицу времени. Деление происходит в результате захвата нейтрона ядром изотопа урана или другого ядерного горючего, поэтому мощность пропорциональна участвующему в реакции потоку нейтронов. При каждом акте деления образуются 2—3 мгновенных нейтрона. При последующем распаде осколков деления выделяется дополнительное количество запаздывающих нейтронов. Отношение числа нейтронов последующего поколения к числу нейтронов предшествующего поколения называют эффективным коэффициентом размножения йэф. Величину р= кэф 1)1кдф называют реактивностью реактора. [c.152]

Важен не только знак вводимой в реактор реактивности, но и ее численное значение. Время жизни одного поколения нейтронов / зависит от состава реактора и вводимой реактивности. Если меньше эффективной доли запаздывающих нейтронов Рзф (определяется долями запаздывающих нейтронов нуклидов (см. книгу 1, табл. 6.19) с учетом их вклада в процесс деления), то изменение мощности (2.4) определяется значением /, рассчитываемым с учетом времени жизни запаздьгвающих нейтронов /зф (при малых значениях реактивности (2.5), р = [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...