Коэффициент воспроизводства

Отношение числа делящихся ядер, образующихся в реакторе при поглощении нейтронов, к числу выгоревших делящихся ядер, называется коэффициентом воспроизводства (КВ).

Для уранового реактора КВ равен числу рожденных ядер Pu²³⁹, приходящихся на одно выгоревшее ядро U²³⁵.

Оценим величину КВ для реакторов на тепловых нейтронах с горючим U²³⁸ и U²³⁵. Для этого проследим за поколением нейтронов. Пусть один нейтрон поглотился в ядре U²³⁵. В среднем в результате родится h = 2,07 нейтронов. Чтобы обеспечить стационарный режим работы, один нейтрон должен быть снова поглощен в U²³⁵. Оставшиеся 1,07 нейтрона могут быть поглощены в ядрах U²³⁸ с образованием делящегося изотопа Pu²³⁹, могут быть поглощены непроизводительно в других материалах реактора или утечь из него. Следовательно, максимальное значение КВ (т.е. числа поглощений нейтронов в U²³⁸ на одно поглощение в ядре U²³⁵) равно 1,07. Этого значения КВ может достигнуть только если совсем отсутствуют непроизводительные потери. Но так как в реальных реакторах нельзя избежать этих потерь, то КВ < 1,07 для тепловых реакторов ( КВ = 0,6¸0,8 ). В реакторах на быстрых нейтронах среднее число нейтронов, рождающихся при поглощении одного нейтрона в U²³⁵, h > 2,07 (может достигать 2,5). Для этого типа реакторов, КВ » 1,4¸1,7. В реакторах можно сжечь все запасы сырьевого топлива U²³⁸ иTh²³² с помощью имеющегося U²³⁵ только в том случае, если КВ > 1. Поэтому очень важно иметь КВ > 1.