5.Почему зависимость величины к∞ от отношения Vзам/Vтоп имеет максимум?
Коэффициент размножения нейтронов в тепловом реакторе часто представляют в виде произведения четырех сомножителей: k=μφθη. Приувеличении соотношения уран/замедлитель в ячейке растет θ (коэффициент использования тепловых нейтронов) и уменьшается φ (вероятность избежать резонансного поглощения в процессе замедления), рис. 5.1. Существует оптимальное соотношение уран/замедлитель, которое обеспечивает максимальную величину k (рис. 5.2).
7. Напишите уравнения точечной модели реактора и результат их решения.
При kэф > 1 шесть показателей экспонент являются отрицательными величинами, а коэффициенты в их показателях – близкими к постоянным распада эмиттеров λi (i = 6). Мощность (поток нейтронов) в асимптотике изменяется по экспоненциальному закону с наибольшим периодом T0 = 1/ω0 = 1/ ω j , j=7. При kэф < 1 все ω j – действительные отрицательные числа, причем шесть из них при малых значениях реактивности близки кλi . В этом случае также можно выделить асимптотический отрицательный период T0 1 0 , однако он существенно отличается от других 1/ ω j , только если его величина больше 100 с. Коэффициенты Aj вычисляют по формуле:
При -0,2βэф<ρ<0,2βэф
8. Какое бета или гамма - излучение предпочтительнее регистрировать при активационных измерениях?
Спектр бета-частиц – непрерывный, так как часть энергии распада уносят нейтрино. Поэтому бета-излучение данного ядра маскируется фоновым излучением других радиоактивных ядер. Его создают внешние излучатели и радиоактивные продукты других реакций, в том числе вызванных активацией веществ, загрязняющих поверхность образца. Еще одна проблема – сильно поглощение бета-излучения внутри образца. Предпочтительнее регистрировать гамма-излучение в спектрометрическом режиме. Спектр гамма-излучения – дискретный. Пики, образованные гамма-излучением ядра A+1ZB , можно отделить от пиков фоновых излучений гамма-спектрометрометрическим методом с применением сцинтилляционного детектора. Такой метод во многих случаях является наилучшим для практики активационных измерений. Его отличают относительная простота измерительной аппаратуры, ее надежность и транспортабельность. Зависимость эффективности регистрации гамма-квантов сцинтиляторами от энергии хорошо изучена. Используют NaJ(Tl)-кристаллы.
9.Как определяют реактивность методом асимптотического периода?
Реактивность – параметр, характеризующий отклонение эффективного коэффициента размножения нейтронов от единицы:
При kэф> 1 изменение потока нейтронов в реакторе описывается суммой экспонент. По прошествии некоторого времени (переходный период) рост потока происходит экспоненциально с периодом, определяемым реактивностью (ω0= 1/ T) :
При kэф<1 изменение потока описывается суммой семи экспонент с отрицательными показателями, из них шесть экспонент имеют показатели (периоды), которые по абсолютным значениям меньше (либо равны) периоду распада эмиттеров самой долгоживущей группы запаздывающих нейтронов (около 55 с), а одна – период от -∞ до -55 с, если величина реактивности от 0 до -0,3β. Поэтому можно выделять асимптотические периоды T > -100 с и определять реактивность.