1.Удельный темп нейтронной реакции: определение, выражение и факторы, определяющие его величину.

- Нейтронная реакция – процесс и результат взаимодействия свободных нейтронов с атомами ядер(рассеяние, радиац. захват, деление)

Удельный темп нейтронной реакции на ядрах i-го компонента среды называется число актов этой реакции, ежесекундно происходящих с этими ядрами в 1 см³ среды.

2.Закон радиоактивного распада: определение, математическое выражение и факторы, определяющие темп распада.

Частота радиоактивного распада (количество ежесекундно испускаемых частиц, равное числу ежесекундно распадающихся ядер) пропорциональна только наличному в данный момент количеству радиоактивных ядер.

, (1.5.1)

где: N(t), см^-3 - ядерная концентрация радиоактивных ядер в рассматри­ваемый момент времени t;

dN/dt, см^-3с^-1 – текущая частота радиоактивного распада, то есть коли­чество распадающихся в 1 см³ ядер за 1 с в данный момент времени;

, c^-1 - постоянная радиоактивного распада (рассматриваемого вида), имеющая смысл доли ежесекундно распадающихся радиоактивных ядер от общего их количества в рассматриваемый момент времени.

Уравнение (1.5.1) выражает закон радиоактивного распада в диф­ференциальной форме.

Решение (1.5.1) при на­чальном условии (t = 0 N = N_o) даёт:

, (1.5.2)

то есть: концентрация нераспавшихся радиоактивных ядер во времени падает по экспоненциальному закону, темп которого определяется только одной величиной - величиной постоянной радиоактивного распада.

Решение (1.5.2) - закон радиоактивного распада в ин­тегральной форме.

выражение интегрального закона радиоактивного распада можно записать в несколько иной форме:

3 Эффективный выход нейтронов деления

Эффективный выход нейтронов деления (константа h) в общем случае - это среднее число получаемых быстрых нейтронов деления, приходящееся на каждый тепловой нейтрон, поглощаемый делящимися под действием тепловых нейтронов ядрами топлива.

(7.1.1)

С помощью этой логической формулы можно найти выражения для конс­танты «этта» в топливе, состоящем из любого числа компонентов.

Величины константы h в однокомпонентных топливах.

Величина h в двух- и многокомпонентных топливах.

Зависимость величины h от температуры с ростом температуры в активной зоне уменьшение величины константы h будет давать отрицательный вклад в величину эффективного коэффициента размножения нейтронов в реакторе, а, следовательно, и в величину общего температурного эффекта реактивности реактора.

4.Вероятность избежания резонансного рахвата и факторы, опр-щие её величину в ввэр.

Вероятность избежания резонансного захвата (j )- это доля нейтронов, избежавших резонансного захвата при замедлении, от общего числа нейтронов поколения, замедляющихся в объёме активной зоны.

Сильнейшим резонансным захватчиком является U²³⁸ более 96%.

Факторы, определяющие величину j. Это - те же параметры, с которыми мы уже имели дело при анализе их влияния на величины h, e и q : обогащение топлива (х), уран-водное отношение (u) и температура (t^o).

а) Обогащение топлива. С увеличением обогащения топлива (х) в нём растёт концентрация ядер ²³⁵U, а ядерная концентрация резонансного захватчика ²³⁸U, наоборот, меньшается, из-за чего вероятность резонансного захвата уменьшается, а величина вероятности избежания резонансного захвата растёт:

х­ ® N₈¯ ® j­

б) Уран-водное отношение. С ростом уран-водного отношения (увеличении диаметра твэла при неизменной площади сечения ячейки или уменьшении площади ячейки при неизменной величине диаметра твэла) растёт число ядер резонансного захватчика или падает число ядер замедлителя в ячейке, и оба этих изменения ведут в соответствии с к уменьшению вероятности избежания резонансного захвата:

_{(при х = idem)}

N_UV_т­ N₈V_т­ ® j¯

u­ j¯

N_зV_з¯ j¯

в) Температура активной зоны. С ростом температуры топливной композиции в твэлах теплового реактора вступает в действие Доплер-эффект, приводящий к уменьшению величины j.. Но не только рост температуры топлива, но и рост температуры воды в реакторе (например, во время разогрева) приводит также к уменьшению величины j: с ростом температуры воды уменьшаются её плотность (g), молекулярная концентрация (N = gN_A/A), что приводит к уменьшению величины макросечения рассеяния в воде резонансных нейтронов (S_s^з= s_s^зN) и величины замедляющей способности воды (xS_s^з)_рез , что (в соответствии с и физическим смыслом, ведет к уменьшению j :

_{(Доплер-эффект)}

t_т­ j ¯

t_аз­ j ¯.

t_з ­® g ¯ ® N_з¯ ® S_s^з¯ ® (xS_s^з)_рез¯ ® j ¯