4. Об’єми компонентів еквівалентного осередку

V₀ = π/4 d₀² (2.17)

V₁ = π/4 (d₁² – d₂²) (2.18)

V₂ = π/4 (d₂² - d₀²) (2.19)

Для перевірки коректності розрахунку об’єми компонентів можна перерахувати використовуючи об’єми компонентів в касеті

V₀ = V ^к ₀/n V₁ = V ^к ₁/n V₂ = V ^к ₂/n (2.20)

5. Об’ємні частки компонентів в активній зоні

Відносні об'ємні частки компонентів розраховуються як відношення об’єму відповідного компонента до об’єму еквівалентного осередку активної зони.

Ці параметри є визначальними при виконані нейтронно-фізичного розрахунку об визначають один з кінцевих результатів розрахунку – величину коефіцієнту розмноження активної зони реактора. Невдало задані геометричні розміри, або помилка при розрахунку об’ємних часток можуть призвести до отримання неприйнятного значення коефіцієнту розмноження і необхідності повторного розрахунку значної частини курсової роботи.

Бажано, щоб об'ємна частка V₂/V не перевищувала 10...15 %, а об'ємні частки ядерного палива V₀/V та уповільнювача V₁/V відрізнялися між собою не більше ніж на 20 %. Для контролю правильності розрахунку необхідно також перевірити виконання рівняння:

(2.21)

3. Ядерні концентрації

Молекулярна (ядерна) концентрація всіх компонентів активної зони обчислюється по загальній формулі

(3.1)

де N_A = 6, 023· 10²³, ядер/грам-моль – число Авогадро

M_i – молекулярна (атомна) маса речовини, атомні одиниці маси

ρ_i – щільність речовини, г/см³

Щільність двоокису урану можна приймати в інтервалі значень 10,3...10,5 г/см³. Щільність води визначається за допомогою таблиць властивостей води та водяної пари [3,4], на підставі тиску і температури теплоносія першого контуру реактора, які необхідно прийняти за прототипом. Щільності конструкційних матеріалів визначаються за довідковим даними [5].

Ядерні концентрації ізотопів урану, що входять до складу двоокису урану визначаються рівняннями:

N₅ = x₅ N_UO2 (3.2)

N₈ = (1– x₅) N_UO2 (3.3)

4. Перетини ядерних реакцій

   1. Мікроскопічні перетини

Мікроскопічні перетини поглинання, ділення та розсіювання для двоокису урану розраховуються по формулі:

σ_i^UO2 = σ_i⁵ x₅ + σ_i⁸ (1 – x₅) + 2 σ_i (4.1)

Мікроскопічні перетини ізотопів урану та кисню, а також води і конструкційного матеріалу визначаються з таблиць нейтронно-фізичних констант [6].

Результати розрахунку бажано представити у вигляді таблиці:

Компонент активної зони	σа	σs	σf
0 (паливо)	σа0	σs0	σf0
1 (уповільнювач)	σа1	σs1	–
2 (конструкційні матеріали)	σа2	σs2	–

2. Макроскопічні перетини

Макроскопічні перетини розраховуються з використанням загальної формулі:

Σ_i = σ_i N_i (4.2)

Розрахунок виконується для всіх видів ядерних реакцій і для всіх компонентів активної зони. Результати представляються у вигляді таблиці:

Компонент активної зони	σа	σs	σf
0 (паливо)	σа0	σs0	σf0
1 (уповільнювач)	σа1	σs1	–
2 (конструкційні матеріали)	σа2	σs2	–