Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Лабинский Ю.В. Корабельные ядерные реакторы учеб. пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

4.75 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 142 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

Рассмотрим коэффициент разложения для бесконечно больного эпитеплового ядерного реактора, в котором де ление JJ вызывается как тепловыми, так и эпи

тепловыми нейтронами.

Предположим, что в эпитепловом ядерном реакторе в

некотором поколении возникает N			нейтронов деления.
Некоторая частъ этих нейтронов может быть захвачена
атомными ядрами	U	и вызовет	их деление. В ре

зультате число нейтронов деления возрастет			до значения
EN , где	£ -	коэффициент размножения на	быстрых
нейтронах.	Далее	нейтроны деления (быстрые	нейтроны)

замедляются до эпитепловой области энергии, которая на чинается с E.9^ 5 3g (рис. 3 ).

Рис. 3. Схема нейтронного цикла в эпитепловом реакторе

Выше энергий	Еэ лежит так называемая	резонанс
ная область, для	которой характерно сильное	поглощение

замедляющихся	нейтронов ня резонансных уровнях	2	$ 8
		f j
Еслп р есть	вероятность нейтрону избежать резонансно

го поглощения, то до эпитепловой области энергий замед

ляется	число нейтронов, равное N i p . Если,далее, че
рез р	обозначить вероятность нейтрону избежать по

глощения в эпитепловой области, то до тепловых энергий

(за энергии "сшивки" £ .	) будет замедляться число
нейтронов N 6 p p s .
Поглощение тепловых я	эпитепловых нейтронов в де

лящихся изотопах урана и плутония будет приводить к под авлению нейтронов деления нового поколения. При этом за счет тепловых нейтронов возникнет

	Г
N è PP3 ^	L		(Г )
	У		(Г )


, в ,хроно, деления. В ..р а н е н ,, (7) £		. J	. »

роскопическив сечения деления и поглощения для тепловых нейтронов. Аналогично в эпитепловой области в I см3 за I сек будет возникать следующее число новых нейтронов деления:

	[ 1 - p3) N l p \ ) f		(8 )
		I /г1
где У	г	э	будут соответ-
где У	и /	по аналогии с (7)	будут соответ-

ствующими макроскопическими сечениями для эпитепловой области. Полное число новых нейтронов деления (нейтро нов следующего поколения) будет равно сумме (7) и (8 ).

Тогда во определенно коэффициента размножения ней

тронов	_ г	„ S
	г	у

N lpps

K _ -‘

+(fyJNèp

<±£A H L

P ,

i :

	(9 )
или, после введенял величины ß	, определяемой соот
ношением

	ß -	L h		(1 0 )
	ß -	Р,		(1 0 )
		Р,
«~ =гт ^	г а	fi — а		(И)
Для водородного	замедлятеля нейтронов
£,				dE
р3 = е х р і -	1 ZjE)			dE
р3 = е х р і -
%	Х й Г > £ ,		Т
%	- с
	‘‘	l j	£)	JE
ß ~ —				-1
				(12)

Если в эпитепловой области захват нейтронов нево лил, то после представления экспоненты в виде первых двух членов разложения в ряд получим

E j E )	dE		1Е JE) dE	E
ß *		к	£	ГГ ’
■X(£)^ s	E	к	£	z
				(13)
r*0
Z(E) d E
			5-	( и )
				( и )
В этом выражении		é a .	- резонансный	интеграл
L -го изотопа в'эпитепловой области.
Выражение для		энитеплового реактора можно

записать в привычном для нас виде (аналогично теплово му реактору), если ввести в рассмотрение эффективное

сечение Е , , определяемое соотношением

I "1**1	(15)
Тогда получим
= ЬРРэ ^
е :	(к)
	(к)
	із

Гею.публичная научно-гелии ,о чя-.

Из сравнения (Іб) с ( И ) следует, что

і; .£			г	у
Г	' р	I	е : ' "	е :
и				(17)
и
			і :
			2 *
Рассмотрим,		далее,	величину	л
Рассмотрим,		далее,	величину	, входящую в (Іб ):
		/	1	21
		/	1
				У9 У т
				or*—>&
				----- Ц Т -----
	/		/
Z	/ - X .		I .	(18)

После введения (18) в (Іб )			последнее выражение примет
вид,	полностью совпадающий		с соответствующим выражени-
ем	К&,	Для теплового	ядерного реактора:

- £р-0р	I.
	I.	(19)
		(19)

где

1 '- 'а ^ а ’

Л и т е р а т у р а

к § 2

I . С.М. Ф е й н

Сессия А5Н

_ . ____ _____ атомной энергии". Мзд-во АН СССР, 1955.

§ 3 . Метод двух групп нейтронов

Метод двух групп.нейтронов широко притеняется при расчете тепловнх ядерных реакторов. При расчете этих реакторов нейтроны разбивается на две группы такип об разок, что в первую группу попадают занедлящнеся ней троны, а во вторую - твидовые.

При такой разбиении нейтронов по группах удается подучить простые фориулы для усреднения групповых кон стант нейтронов быстрой (первой) группы. Существует не сколько методов введения уравнений двухгруииового приб лижения я несколько способов определения групновнх на стоянных. Рассмотрим іет од , изложенный в книге С.Глесстона и М. Эдлунда [і] . 1 двухгрупповом методе предпо-

латается, что бмстрые нейтрош при столкновении с атонными ядрами замедлителя не теряют своей энергии, а, претерпев некоторое число столкновений, необходимое в “ действительности для их замедления от энергии деления до тепловой энергии, скачком переходят в группу тепло— вых нейтронов (рис. 4 ). Поэтому Г.Глесстон и М.Эдлунд

Z(/as?o ст олхноі*ш &

Рис. 4 . Процесс диффузии нейтронов быстрой группы:

I - действительный процесс; 2 - процесс по методу двух групп

при расчете тепловых реакторов предлагают определять

коэффициент диффузии	и сечение	поглощения нейтро
нов быстрой группы	таким образом, чтобы полу
чить квадрат длины диффузии нейтронов			этой группы Х г
равным возрасту тепловых нейтронов		Тг	для данного

материала активной зоны и отрахателя. Для этого диффу

зионные характеристики нейтронов		быстрой группы могут
быть получены следуищии образом.
I .	Число актов упругого	рассеяния,	испытываемых
нейтронами	быстрой группы в I см3 за I сек,		равно

£(E)f(E)dE.

				(20)
2 .	Поток нейтронов быстрой группы
			г Е°
			І ( Е ) с ( Е .	(21)
				(21)
3 .	Макроскопическое сечение упругого рассеяния для
нейтронов быстрой группы
		-	Z ( E ) № ) J E
		-
	2>£>^
	'S	---s	І(Е)JE	(22)
			І(Е)JE

4 .	Число актов упругого рассеяния, испытываемых
нейтронами быстрой группы в I см3 за I				сек, выраженное
через поток нейтронов быстрой группы и сечение рассея
ния нейтронов		этой группы, равно
				(23)
5 .	Среднее число столкновений			нейтрона в быстрой

группе, которое	необходимо в действительности для замед
ления нейтронов	от энергии	£	до £ .	, равно
	1 О	Ео	•	( 2 0
	5	Е с	•	( 2 0
	5	Е с

6 . Число нейтронов, переходящих (в I см3 за I се нз бнстрой группы в медленную, равно

(25)

Так ках переход быстрых нейтронов в группу недлен-

ннх	нейтронов	озн ачат их исчезновение из	группы быст
рых	нейтронов,	то ыакроскопическое сечение	£	яв

ляется некоторым условным макроскопическим сечением по

глощения		быстрых нейтронов. В действительности	£
является		макроскопическим сечением замедления для ней
тронов	быстрой группы.
7 .		Коэффициент диффузии для нейтронов	быстрой гру

пы можно получить следущии путем. Результирующая плот ность потока для группы быстрых нейтронов равна

«7Х —	éD(E)2*adif>(z, E)d£.
		(26)
С другой стороны,	плотность потока с7г	можно запи

сать через коэффициент диффузии нейтронов быстрой груп пы:

		<7Z = - < 0 r	9 zac/		•
Приравнивал	выражения для й			и производя простые пре
образования,	получим
( ао
с д (Е )д га с/у(г,Е )с(Е				<D(E)g x a d lf ( x )E ) d £
3)т^			. _	Сс
3)т^
9 tad		‘Рт		Q-uxdf(x:>E)dE
				с	(2 7 )
Поток нейтронов		/ ( г , Е )	запишем в		виде произведения
двух функций, зависящих только				от а	и только от £ ;

< f ( 7 , E ) = ( f ( r ) < f ( E ) .

В	этом	случае	^ x a d f C z	, Е )	~ f ( E ) g z a d (f ( :t ) .
	Подставляя		полученное	выражение в формулу для		оО ,
получим
		a d f ( E )	£ ( E ) f ( E ) d E		Ш)ІІЕ)ЫЕ
4	= .	)х а d<f(?) УСЕ) dЕ			.-1£±г е
		)х а d<f(?) УСЕ) dЕ			Ѵ(Е) сІЕ
						(2 8 )
	В	тепловом	реакторе в качестве спектра п о н м			за

медляющихся нейтронов может быть принт* расярвдолемі

Ферми [ I ] .	'
? ( * ) = - 4 -	•
*	( » )

Подставлэд ото выражение в формулу для oDz , получим

<<< < Предыдущая 12 / 142 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ