Описание месторождения

В дельте реки на базальтовой подложке осадочный песчаник. Глубина залегания 600-900 м.

Гранит с концентрацией урана 410^-6г/г под действием воды и ветра превращается в песок и глину. Насыщенная кислородом горячая вода выщелачивает уран. Когда кислород расходуется на окисление железа и органики и среда становится щелочной, соединения урана выпадают в осадок и накапливаются во вмещающей породе, например в дельте реки. Уран находится в виде урановых минералов, как примесь к другим минералам, в межзерновых швах и т. д. Массовая концентрация урана может достигать 40% -60%

Месторождение содержит 410⁵ тонн урановой руды, содержание которой особенно высоко в карманах, часто имеющих форму линз длиной порядка 10 м и 1 м в диаметре. В некоторых линзах концентрация руды достигает 85%, ( при средней концентрации U₃O_{8 –} 20% ) а концентрация ²³⁵U не превосходит 0.5% вместо стандартных 0.714% Изотопная концентрация содержащихся в руде редких элементов резко отлична от нормальной и соответствует ркеакторной.. Возраст месторождения определён по соотношению ⁸⁷Rb – ⁸⁷Sr.

Трансураны остаются в решетке UO₂, играющей роль матрицы. ( нет экологических проблем )

Оценим возможность СЦР в предлагаемых обстоятельствах.

Оценка k_¥ в гомогенной смеси урановой руды с песком и водой.

k_¥  pf

Состав и сечения материалов рудного тела

Материал и объёмная доля	Хим. состав	Плотность г/см3	Сечение поглощения S см-1
Вода 0.3	H2O	1	6,610-3
Песок 0.5	SiO2	2	0,810-3
Руда 0.2	U3O8	8.3	8110-3

Для расчета используем ядерные данные для тепловых нейтронов в барнах :

²³⁸s_a = 2.7, ²³⁵s_a = 680, ²³⁵s_f = 580 , ^Hs_a = 0.33, ^Sis_a = 0.16, ^Os_a = 0, ^Hs_s = 20, ^Os_S = 3.8, ^Sis_S = 2, ^Us_S = 8.9 ,

Замедляющая способность воды - xS_s =1.4 см^-1 , Обогащение по ²³⁵U – %.

h = n =

= 0,92

Вероятность избежать резонансного поглощения

Формула для вычисления величины р – вероятности избежать резонансного поглощения в топливе при замедлении нейтрона в результате упругого рассеяния на ядрах замедлителя,

где S_рез – макроскопическое сечение поглощения замедляющихся нейтронов топливом, равное произведению концентрации ядер топлива на микроскопический резонансный интеграл I_рез, который равен усредненному по спектру замедляющихся нейтронов значению сечения поглощения нейтронов топливом в резонансной области энергий. I_рез зависит от отношения концентраций ядер замедлителя и поглотителя Y (разбавления). Величину разбавления характеризуют сечением разбавления, понимая под ним сечение рассеяния замедлителя, отнесенное к одному ядру урана. Для естественного урана при очень большом разбавлении I_рез = 280 барн, для урана без замедлителя – 15 барн.

Iрез б	280	100	36
Y	¥	103	102

Y = 185

Интерполяция I_рез @40 б

Примем, что замедление только на воде xS_s = 0,3(xS_s)_H2O = 0,42

_рез = I_рез ⁸_яд = 40*10^-24 *610²³3/(238*3 + 8*16) *0,2*8,3 = 0,14

p = exp(-0,14/0,3*1,4} = 0,72

k_¥ = pf = 1,2 СЦР в в тех условиях возможна.