 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Фотонейтроны
|
|
Если ядерный реактор уже работал, в нем накапливаются
g -активные нуклиды. При наличии в активной зоне Be или D имеет место фотонейтронная (g; n)реакция на этих ядрах.
4) искусственные источники нейтронов,
представляющие собой смесь a -излучателей с нуклидами, имеющими низкий порог реакции выбивания нейтрона. Используются источники интенсивностью 106-107 нейтр/с.
После внесения в подкритическую активную зону источника нейтронов плотность нейтронов увеличивается по экспоненциальному закону, стремясь при i →∞ к пределу
Такой характер переходного процесса легко объяснить. Действительно, к начальной плотности n0ист, созданной источником в момент его внесения в активную зону, в каждом цикле размножения будет добавляться
В результате» когда число циклов размножения т стремится к бесконечности, плотность нейтронов в подкритическом реакторе, где кэф <1, асимптотически приближается к пределу, представляющему собой сумму бесконечно убывающей геометрической прогрессии:
Последнее выражение называют подкритическим коэффициентом умножения нейтронов.
так как приведенное отношение показывает, во сколько раз установившаяся в подкритической активной зоне с источником плотность нейтронов превышает начальную плотность нейтронов, созданную источником в момент его внесения в данную активную зону.
Показанное на рисунке линейное увеличение плотности нейтронов в критическом реакторе не противоречит закону постоянства п при кэф=1.
Названный закон отображает внутренние свойства реактора без источника нейтронов, а на рисунке показано увеличение п/п0 ист за счет нейтронов источника.
Стоит извлечь источник - (q= 0), как увеличение плотности нейтронов прекратится.
К этим же выводам можно прийти, проанализировав элементарное уравнение кинетики реактора (с учетом источника), которое при кЭф = 1 имеет вид
dn/dt = q и решение п = n0 + qt.
Если представить степень подкритичности δк эф как сумму изначальной подкритичности и вводимого скачкообразно возмущения то можно записать:
Ввиду того, что δк эф и δк эф 0 в подкритическом реакторе отрицательны, а знак δк эф в может быть любым, это уравнение часто записывают в виде
причем знак минус (-) перед δк эф в означает введение положительной реактивности, а знак плюс (+) — наоборот, отрицательной (для подкритического реактора).
Реально для определения времени достижения установившейся плотности нейтронов после изменения степени подкритичности принимают момент времени, когда плотность нейтронов достигает некого договоренного значения.
Обычно это 95 % установившегося значения.
Так как установившаяся плотность нейтронов в подкритическом реакторе определяется отношением
n0 ист / | δк эф|
то принятое условие стабилизации процесса можно записать в виде
Отсюда 
Если для простоты ограничиться случаем, когда состояние реактора близко к критическому, и пренебречь в квадратных скобках членом \δкЭф\ по сравнению с единицей, то после логарифмирования последнего равенства получим:
откуда 
Откуда
Поскольку характер реальных переходных процессов во многом определяется наличием запаздывающих нейтронов, можно повысить точность вычисления tуст, заменив в расчетной формуле l на эффективное время жизни:
Из полученного равенства следует, что чем ближе критическое состояние, тем больше время стабилизации процесса. В критическом реакторе время достижения установившейся плотности нейтронов бесконечно.
Для мгновенных нейтронов подкритичность равна
При скачкообразном изменении реактивности имеет место сначала скачок подкритического потока нейтронов на мгновенных нейтронах
Время установления этого потока
Далее поток будет устремляться к Фуст со временем, определяемым временем запаздывания запаздывающих нейтронов tзап, то есть время установления подкритического потока будет определяться tзап.
Если взять среднее время запаздывания tзап =10 с, то при подкритичности δКэф = 0.01
Из этого выражения следует, что по мере приближения к критическому состоянию скорость нарастания плотности нейтронов быстро увеличивается, хотя скорость уменьшения степени подкритичности остается постоянной.
Дата публикования: 2015-01-26; Прочитано: 497 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
