2 Нейтронные источники.

В качестве искусственных нейтронных источников используют­ся комбинации материалов, обеспечивающих обычно реакции (у,п) или (а, п).

А-излучающие: плутоний, полоний, или сурьма, из­лучающая у-кванты.

элемент-мишень, на котором идет реакция (у,n) – бериллий.

элементы-мишени, на котором идет реакция (а,n) – бериллий, дейтерий.

для бериллия и дейтерия пороговая энергия образо­вания нейтронов по реакции (у,п) равна соответственно 1,62 и 2,21 МэВ, что меньше энергии у-квантов некоторых продуктов деления.

3 Период реактора. Мгновенный период.

эффективный коэффициент размножения реактора - это отношение чисел нейтронов рассматриваемого и непосредственно предшествующего ему поколений:

k_э= n_i+1 / n_i.

k_эn - n = n (k_э - 1) = n δk_э ,

Величина l /δkэ = Т , обратная величине показателя экспоненциала в решении элементарного уравнения кинетики реактора

n(t) = n_o exp (δk_э t / l)

называется периодом реактора при заданной величине реактивности

Решение элементарного уравнения кинетики реактора (ЭУКР) с учётом принятого обозначения периода имеет вид:

n(t) / no = exp ( t / T )

Из определения периода следует, что его величина определяется величиной сообщённой реактору реактивности ( или величиной δkэ ).

Из этого следует, что при относительно малых значениях реактивности величина периода обратно пропорциональна величине реактивности, причём коэффициентом пропорциональности

Т ≈ l / ρ

служит величина среднего времени жизни поколения нейтронов в реакторе l.

Изображения переходных процессов, вытекающих из решения элементарного уравнения кинетики реактора, в натуральной и полулогарифмической системах координат.

Экспоненциальные переходные процессы n(t) в натуральной и полулогарифмической системах координат (линии 1 соответствуют положительной, линии 2 - нулевой, линии 3 - отрицательной реактивности)

ПЕРИОД УДВОЕНИЯ

Операторы обычно пользуются более практичной характеристикой, пропорциональной величине периода реактора Т и называемой периодом удвоения мощности реактора ( Т₂), которая, как следует из её названия, представляет собой время изменения нейтронной мощности реактора в два раза.

Взаимосвязь величин Т₂ и Т вытекает из того же решения ЭУКР. Если в него подставить значение t = T₂ , то отношение n(T₂) / no = 2

и, следовательно

2 = exp ( T₂ / T ), или Т₂ / T = ln 2 ≈ 0.693,

Мгновенное значение периода

Элементарное уравнение кинетики реактора и его решение, несмотря на простоту, неплохо служит в прикладном плане, давая возможность непосредственно измерять мгновенное значение периода реактора или периода удвоения его мощности, а, точнее, указывает путь к реализации периодомера - прибора для измерения величины периода. Если в выражение элементарного уравнения кинетики подставить величину периода реактора Т = l / dkэ, то получается

ПЕРИОДОМЕР

Мгновенное значение величины периода реактора есть отношение мгновенного значения величины плотности нейтронов к производной изменения плотности нейтронов в реакторе по времени

Т = n / (dn / dt)