Величина равная отношению числа нейтронов в каком либо поколении к числу?

8 ответов на вопрос “Величина равная отношению числа нейтронов в каком либо поколении к числу?”

  1. up_stream Ответить

    предшествующего «поколения»
    если k ≥ 1,
    то число нейтронов увеличивается
    (цепная реакция идет)
    если k < 1, то число нейтронов убывает (цепная реакция невозможна)
    k определяется факторами:
    захватом медленных
    нейтронов ядрами
    с последующим делением
    и захватом быстрых
    нейтронов ядрами
    и
    захватом
    нейтронов
    ядрами
    урана
    без деления

    захватом
    нейтронов
    продуктами
    деления и
    конструктивными
    элементами
    установки

    вылетом нейтронов из делящегося
    вещества
    наружу
    (способствует увеличени числа нейтронов)
    (ведут к убыли числа
    нейтронов)
    Критическая масса –
    минимальное значение массы урана, при которой возможна цепная реакция
    β
    Замедлитель
    Быстрые нейтроны
    Осколок
    Осколок
    Осколок
    Осколок
    Медленный нейтрон






    Медленные нейтроны
    Замедлитель
    Быстрые нейтроны
    β

    Управляемая ядерная реакция осуществляется в ядерном реакторе
    Типы реакторов
    Исследовательские
    Энергетические
    Воспроизводящие (реакторы на
    быстрых
    нейтронах)
    Реакторы для
    промышленного
    получения изотопов
    различных химических
    элементов
    Термоядерная реакция
    реакция слияния легких ядер при очень высокойтемпературе

    Неуправляемая термоядерная реакция – взрыв водородной бомбы.
    Применение ядерной энергии
    управляемой
    неуправляемой
    преобразование ядерной энергии в электрическую
    1954 г. – Обнинск –
    первая в мире атомная
    электростанция на
    медленных нейтронах,
    1980 г. – Белоярская АЭС
    – первая в мире АЭС на
    быстрых нейтронах
    атомные подводные
    лодки и ледоколы
    1958 г. – атомная
    подводная лодка «Ленинский комсомол» 1959 г. – «Ленин» –
    первый в мире атомный ледокол

    атомная бомба
    август 1945 г. –
    Хиросима
    и
    Нагасаки

    Преимущества ядерной
    энергетики
    Недостатки ядерной
    энергетики
    1. Не потребляют дефицитного органического топлива.
    2. Не загружают перевозками угля железнодорожный транспорт
    3. Не потребляют атмосферный кислород
    4. Не засоряют среду золой и продуктами сгорания
    5. В реакторах на быстрых нейтронах обеспечивается воспроизводство нового ядерного оружия в виде плутония.
    1. В реакторах на медленных нейтронах уран используется лишь на 1 – 2 %.
    2. Радиоактивное загрязнение.
    3. Проблемы с захоронением радиоактивных отходов.
    4. Проблемы с демонтажем отслуживших свой срок АЭС (срок службы ≈ 20 лет).
    5. Взрыв реактора из-за ошибок персонала и просчетов в конструкции.
    Получение радиоактивных изотопов
    1. Элементы, не существующие в природе: не существующие в стабильном состоянии:
    технеций – Тс (№ 43),
    прометий – Рm (№ 61),
    астат – At (№ 85),
    франций – Fr
    (№ 87).
    Меченые атомы –
    химические свойства радиоактивных
    изотопов не отличаются от свойств
    нерадиоактивных изотопов тех же
    элементов, но легко обнаруживаются
    по их излучению
    2. Трансурановые элементы
    (получены искусственно): все элементы, начиная с номера 95:

    америций (Am),кюрий (Cm),
    берклий (Bk), калифорний (Cf),
    эйнштейний (Es), фермий (Fm),
    менделевий (Md), нобелий (No),
    лоуренсий (Lr), резерфордий (Rf),
    дубний (Db), сиборгий (Sg),
    борий (Bh), хассий (Hs),
    мейтнерий (Mt)
    Применяются
    как компактные источники γ-лучей
    в медицине
    в промышленности
    исследование
    контроль износа
    обмена веществ
    поршневых колец
    для постановки
    в ДВС,
    диагноза, для
    радиоактивные
    исследования
    изотопы позволяют
    кровообращения,
    судить о диффузии
    для лечения базетовой
    металлов, процессах
    болезни радиоактивным йодом,
    в доменных печах
    γ-излучение кобальта – при лечении
    онкологических заболеваний
    в сельском хозяйстве
    в археологии
    облучение семян γ-лучами
    приводит к увеличению урожайности,
    радиоселекция
    (мутанты с новыми ценными свойствами),
    получены высокопродуктивные
    микроорганизмы, применяемые в
    производстве антибиотиков, для борьбы с вредными насекомыми,
    для консервации пищевых продуктов
    определение возраста древних
    предметов (угля, тканей и т. д.),
    определения процентного
    содержания радиоактивного углерода в органических остатках,
    можно определить их возраст
    (египетских мумий, археологических раскопок)

  2. LeoAlex525 Ответить

    _ – это арка из тесаных клинчатых камней, укрепляющая ребра свода. Их система (главным образом, в готике) образует каркас, облегчающий кладку свода _, как установили готические зодчие, работал тем успешнее, чем он был шире снизу
    (*ответ*) Контрфорс
    Гурт
    Пилястр
    Нарфик
    _ арка – это арочная конструкция, состоящая из трех соединенных в одной плоскости арок, как правило, средняя большего диаметра
    (*ответ*) Трехпролетная
    _ арка – это подпружная боковая арка крестового свода, расположенная по сторонам прямоугольника его проекции
    (*ответ*) Щековая
    _ искусств – это органичное соединение разных искусств или видов искусства в художественное целое, которое эстетически организует материальную и духовную среду бытия человека
    (*ответ*) Синтез
    _ свод – это готический свод, имеющий в разрезе арку, «сломанную» в замковом камне
    (*ответ*) Стрельчатый
    _ свод – это свод, образованный перечечением под прямым углом двух получиркульных сводов
    (*ответ*) Крестовый
    _ сводов – это основные детали нервюрного каркасного свода, каменные несущие сводчатых перекрытий, преимущественно в готической конструкции
    (*ответ*) Ребра
    _ стиль – это художественный стиль, господствовавший в западной Европе (а также затронувший некоторые страны восточной Европы) в X-XII вв. (в ряде мест – и в XIII в.), один из важнейших этапов развития средневекового европейского искусства
    (*ответ*) Романский
    _ храм – это тип раннехристианского храма, который использовал прямоугольное в плане здание, разделенное внутри рядами колонн или столбов на продольные части
    (*ответ*) Базиликальный
    _ – в архитектуре – это треугольное поле фронтона, ниша полуциркульного, треугольного или стрельчатого очертания над окном или дверью
    (*ответ*) Тимпан
    _ – в готической архитектуре это– промежуточные нервюры, поддерживающие лиерны посередине
    (*ответ*) Тьереероны
    _ – в готической архитектуре – это дополнительные нервюры, идущие от точки пересечения ожив к стреле щековых арок
    (*ответ*) Лиерны
    _ – в готической архитектуре – это обходная галерея, с которой можно было войти в обособленные капеллы
    (*ответ*) Деамбулаторий
    _ – в готической архитектуре – это пластически выделенная венчающая часть вертикальной опоры (столба или колонны), передающая ей нагрузку от архитрава и расположенных выше частей здания
    (*ответ*) Капитель
    _ – в готической архитектуре – это поперечные нервюры, которые связывали основные нервюры между собой
    (*ответ*) Контрлиерпы
    _ – в готической архитектуре – это скульптурно-декоративный цветок, венчающий башни, вимперги и фиалы
    (*ответ*) Крестоцвет
    _ – в католической и англиканской архитектуре – это небольшое сооружение или помещение для молитв одного знатного семейства, для хранения реликвий, размещения певчих и т.д.
    (*ответ*) Капеллы
    _ – в крестовом своде – это арка, идущая по диагонали и несущая распалубки
    (*ответ*) Ожива
    _ – в раннехристианских культовых сооружениях – это, пространство перед главным алтарём, где помещался хор певчих (позднее в западноевропейских странах так стала называться вся восточная (алтарная) часть церковного здания)
    (*ответ*) Хор
    _ – в средневековых (преимущественно романских и готических) христианских храмах – это пространство, образованное пересечением продольных нефов с поперечным трансептом
    (*ответ*) Средокрестие
    _ – в христианстве – это вместилище для хранения реликвий: сделанное из благородных металлов, слоновой кости, дерева, украшенное драгоценными камнями, изображениями и орнаментами, исполненными в технике литья или резьбы
    (*ответ*) Реликварий
    _ – это 1) длинное крытое помещение, в котором одна из продольных стен заменена колоннами или столбами; длинный балкон; 2) удлиненный зал со сплошным рядом больших окон в одной из продольных стен
    (*ответ*) Галерея
    _ – это арка из тёсаных клинчатых камней, которая укрепляет ребра крестового свода, выполненного из мелких камней. Их применение в готической архитектуре явилось одним из первых примеров разделения постройки на прочный каркас и лёгкое заполнение
    (*ответ*) Гурт
    _ – это арка из тесаных клинчатых камней, укрепляющая ребра свода. Их система (главным образом, в готике) образует каркас, облегчающий кладку свода
    (*ответ*) Нервюра

  3. Slaviaha Ответить

    предшествующего «поколения».
    если k ≥ 1, то число нейтронов если k < 1, то число нейтронов увеличивается убывает (цепная реакция идет) (цепная реакция невозможна) k определяется факторами:

    захватом медленных нейтронов захватом захватом нейтронов вылетом
    235 нейтронов продуктами деления нейтронов
    ядрами 92U с последующим ядрами и конструктивными из
    делением и захватом быстрых урана без элементами делящегося
    235 238 деления установки вещества
    нейтронов ядрами 92 U и 92 U наружу
    (способствует увеличению
    числа нейтронов) (ведут к убыли числа нейтронов)
    Критическая масса –
    минимальное значение массы урана, при которой возможна цепная реакция.

    медленный нейтрон Управляемая ядерная
    реакция осуществляется в
    235U ядерном реакторе.
    Типы реакторов:
    осколок осколок 1. Исследовательские.
    2. Энергетические.
    быстые нейтроны 3. Воспроизводящие (реакто-
    ры на быстрых нейттронах).
    замедлитель 4. Реакторы для промышлен-
    ного получения изотопов
    медленные нейтроны различных химических эле-
    ментов.
    239U 238U 235U
    Термоядерная реакция-
    осколок осколок реакция слияния легких
    239Np β ядер при очень высокой
    быстрые нейтроны температуре.
    Неуправляемая термоядерная
    239Pu замедлитель реакция – взрыв водородной
    бомбы.
    β

  4. -ZEUS- Ответить

    Наблюдение за препаратом актиния массой 1 г показало, что период полураспада ядер атомов актиния 89 227Ас составляет 21,6 года. Это означает, что_
    (*ответ*) половина изначально имевшихся атомов актиния распадается за 21,6 года
    за 21,6 года массовое число каждого атома уменьшится вдвое
    один атом актиния распадается каждые 21,6 года
    все изначально имевшиеся атомы актиния распадутся за 43,2 года
    Наибольшей проникающей способностью обладают _ лучи
    (*ответ*) γ
    α
    β
    ε
    Наименьшая масса делящегося вещества, при которой может протекать цепная ядерная реакция, называется _ массой
    (*ответ*) критической
    Наименьшей проникающей способностью обладают _ лучи
    (*ответ*) α
    γ
    β
    ε
    Напряжение между электродами, при котором сила фототока равна нулю, называется
    (*ответ*) задерживающим
    Необходимую информацию о событиях в микромире дают устройства для
    (*ответ*) регистрации столкновений частиц
    (*ответ*) изучения взаимных превращений ядер
    (*ответ*) изучения взаимных превращений элементарных частиц
    микроскопы
    Нуклоны представляют группу ядерные частицы, в которую входят
    (*ответ*) протоны
    (*ответ*) нейтроны
    нейтрино
    позитроны
    Один ученый проверяет закон отражения света от зеркала в лаборатории на Земле, а другой учёный – в лаборатории на космическом корабле, летящем вдали от звезд и планет с выключенным двигателем. Если маятники одинаковые, то в обеих лабораториях эти закономерности будут
    (*ответ*) одинаковыми при любой скорости корабля
    одинаковыми только в том случае, если скорость корабля мала
    разными, так как расстояния сокращаются
    одинаковыми или разными в зависимости от модуля и направления скорости корабля
    Один ученый проверяет закономерности колебаний пружинного маятника в лаборатории на Земле, а другой учёный – в лаборатории на космическом корабле, летящем вдали от звезд и планет с выключенным двигателем. Если маятники одинаковые, то в обеих лабораториях эти закономерности будут
    (*ответ*) одинаковыми при любой скорости корабля
    разными, так как на корабле время течет медленнее
    одинаковыми только в том случае, если скорость корабля мала
    одинаковыми или разными в зависимости от модуля и направления скорости корабля
    Один ученый проверяет закономерности электромагнитных колебаний в колебательном контуре в лаборатории на Земле, а другой учёный – в лаборатории на космическом корабле, летящем вдали от звезд и планет с выключенным двигателем. Если контуры одинаковые, то в обеих лабораториях эти закономерности будут
    (*ответ*) одинаковыми при любой скорости корабля
    разными, так как на корабле время течет медленнее
    одинаковыми только в том случае, если скорость корабля мала
    одинаковыми или разными в зависимости от модуля и направления скорости корабля
    Определите второй продукт Х ядерной реакции
    (*ответ*) альфа-частица
    нейтрон
    потон
    гамма- квант
    Основными элементами ядерного реактора являются
    (*ответ*) ядерное горючее
    (*ответ*) замедлитель нейтронов
    (*ответ*) стержни для регулирования скорости реакции
    водород
    Особый тип взаимодействия, присущий большинству элементарных частиц, называется_ взаимодействием
    (*ответ*) сильным
    Отношение поглощенной энергии Е ионизирующего излучения к массе т облучаемого вещества называется _ дозой излучения
    (*ответ*) поглощенной
    Отношение числа нейтронов в каком-либо «поколении» к числу нейтронов предшествующего «поколения» называется коэффициентом _ нейтронов
    (*ответ*) размножения

  5. Citrinitas Ответить

    «Реакция ядерного распада» – Ядерные реакции на нейтронах. Значения ускорителей элементарных частиц. Образование плутония. Цепные ядерные реакции. Энергетический выход ядерных реакций. Коэффициент размножения нейтронов. Механизм деления. Испускание нейтронов в процессе деления. Ядерные реакции. Деление ядер урана. Ядерная реакция.
    «Темы ядерной физики» – Ядра атомов состоят из одних протонов. Толстослойные фотоэмульсии. Самый мощный взрыв водородной бомбы. Первый реактор , созданный под руководством И.В.Курчатова. Применение радиоактивного излучения. Водородная бомба в 50 мегатонн. Применение радиоизотопов. Виды ядерных взрывов. В 1911году Резерфорд открыл атомное ядро.
    «Основы ядерной физики» – Гамма-излучение. Скорость ядерных превращений. Электромагнитные излучения. Ядро. Схематическое представление ядра атома. Строение атома. Радиоактивность. Атомы химического элемента. Основы ядерной физики. Множители. Протон. Представление акта ионизации молекул воды. 3 естественных радиоактивных семейства.
    «Физика Термоядерные реакции» – ТОКАМАК (тороидальная магнитная камера с током). Самоподдерживающиеся термоядерные реакции происходят в звездах. Управляемая термоядерная реакция — энергетически выгодная реакция. Что такое термоядерная реакция? Управляемая термоядерная реакция – энергетически выгодная реакция. Подробно о реакции. Термоядерная реакция.
    «Цепная реакция и ядерный реактор» – Коэффициент. Графито-газовый реактор. Пульт управления ядерным реактором. Ядерный реактор. Ядерный взрыв. Конструкция. Ядерные реакторы. Число нейтронов. Реакция деления тяжелых ядер. Обогащенный уран. Цепная ядерная реакция. Классификация реакторов. Экспериментальные реакторы.
    Всего в теме
    «Ядерные реакции»
    15 презентаций

  6. Zurleng Ответить


    Начало

    Поиск по сайту

    ТОПы

    Учебные заведения

    Предметы

    Проверочные работы

    Обновления

    Новости

    Переменка
    Отправить отзыв

  7. EMOJI66677 Ответить

    История любого нейтрона в ядерном реакторе включает рождение (при делении ядра тяжелого ядра топлива), перемещение в пространстве, сопровождающееся рассеянием и замедлением, поглощение в среде. Все перечисленные процессы носят случайный характер, а каждый отдельный нейтрон имеетиндивидуальное время существования, называемое временем жизни. Для описания физических процессов обычно выделяют группу одновременно существующих нейтронов, которую называют поколением.
    Поколение нейтронов в реакторе – это совокупность нейтронов, рождаемых в активной зоне реактора (и существующих в ней) одновременно или в очень короткий (по сравнению со временем их свободного существования) промежуток времени.
    Для отдельного поколения нейтронов среднее время жизни может быть рассчитано. При этом хаотический процесс существования нейтронов в реакторе представляется в качестве циклической смены последовательных поколений с одинаковым временем жизни, равным среднему времени жизни поколения реальных частиц. При таком подходе к процессуразмножения нейтронов в реакторе нет необходимости изучать поведение отдельной частицы. Достаточно исследовать, как ведётсебя один среднестатистический нейтрон одного поколенияи как физические свойства среды, в которой движется эта усредненная по своим свойствам частица,влияют на величину ее времени жизни. Критерием правомерности такой замены должна служить её эквивалентность, которая подразумевает соблюдение двух условий. Во-первых, как в реальности, так и в идеализированной её модели должно быть одинаковое число участников – нейтронов, то есть должно соблюдаться равенство плотностей нейтронов одного поколения. Во-вторых, должно соблюдатьсяравенство скоростей всех нейтронных реакций для реальной физической системы и ее модели.
    Предполагая, что смена поколений нейтронов происходит через интервалы времени, равные их среднему времени жизни. Поколения таких усреднённых частиц можно условно нумеровать в соответствии с последовательными моментами времени их появления (n1, n2, n3, … , ni-1, ni, ni+1, …). Если плотность нейтронов от поколения к поколению возрастает (n1 < n2 < n3 < ... < ni-1 < ni < ni+1 < ...), тореакторнаходится в надкритическом состоянии (надкритичен). Плотность нейтронов в нём в любой момент времени – функция возрастающая, а, мощность реактора во времени увеличивается. Если же плотность нейтронов последовательно сменяющих друг друга поколений уменьшается (
    n1 > n2 > n3 > … > n i-1 > ni > n i+1 >…), тореактор находится в подкритическом состоянии (подкритичен), и его мощность со временем падает. Если плотности нейтронов различных поколений равны (n1 = n2 = n3 = … = ni-1 = ni = ni+1 = …), то реактор находится в критическом состоянии (критичен). Средняя плотность нейтронов n в нём в любой момент времени постоянна и уровень мощности реактора не изменяется.

  8. Jone112 Ответить

    кафедра
    «Теоретическая и
    эксперимент а льная физика
    ядерн ых ре акторов»
    доцент
    Савандер В. И .

    2. Цепной процесс деления ядер

    • Превышение f 1 над единицей создает
    возможность развития цепной реакции
    деления.

    3. Цепной процесс деления ядер

    • Наряду со средним числом нейтронов на один акт
    деления используют величину, равную числу
    нейтронов деления в расчете на один
    поглощенный делящимся нуклидом
    eff
    f (E) f (E)
    f (E)
    f (E) c (E) 1 (E)
    • Условие осуществимости цепного процесса
    eff 1

    4. Цепной процесс деления ядер

    • При рассмотрении цепных процессов все
    нейтроны в размножающей среде в любой момент
    времени можно разделить на отдельные
    поколения. Нейтрон каждого поколения проходит
    следующий жизненный цикл:
    • рождается в реакции деления;
    • некоторое время движется в активной зоне,
    рассеиваясь на ядрах среды (замедляется и
    диффундирует);
    • затем либо порождает нейтроны следующего
    поколения, либо теряется, например в реакции
    радиационного захвата, либо покидает пределы
    размножающей среды.

    5. Цепной процесс деления ядер

    упрощенная модель цепного процесса
    1. размножающая среда представляется бесконечной,
    однородной и изотропной.
    2. всем нейтронам в среде приписывается одна и та
    же энергия (так называемая, односкоростная
    модель)
    3. все нейтроны каждого поколения рождаются
    одновременно, живут определенное время
    (время жизни одного поколения), и одновременно
    заканчивают свой жизненный цикл, порождая
    нейтроны следующего поколения.

    6. Цепной процесс деления ядер

    Определение коэффициента размножения
    коэффициента размножения нейтронов есть
    отношение числа нейтронов последующего
    поколения в единичном объеме среды , к
    числу нейтронов предыдущего поколения в
    том же объеме
    n ( i 1)
    K (i ) ;
    n

    7. Цепной процесс деления ядер

    • Для выбранной модели изменение во времени
    плотности нейтронов будет описываться
    кусочно-постоянной функцией
    n(t ) K n(0) m τ t ( m 1)
    m
    • Однако, если время жизни поколения мало, а
    коэффициент
    размножения
    не
    сильно
    отличается от единицы, временное поведение
    плотности
    нейтронов
    можно
    описать
    непрерывной функцией времени

    8. Цепной процесс деления ядер

    n(t τ) K n(t);
    Δn n(t τ) n(t) (K 1 ) n(t);
    dn(t)
    n(t τ) n(t)
    τ;
    dt
    dn (t ) K 1
    n (t )
    dt

    9. Цепной процесс деления ядер

    • Решение этого уравнения
    K 1
    n(t ) n(0) exp
    t
    • Очевидно, что при K=1 получим n(t)=const, то есть,
    в такой размножающей среде будет осуществляться
    стационарный процесс (критическая среда)
    • При К>1 – рост числа нейтронов (надкритическая
    среда),
    • при К<1-затухание процесса (подкритическая
    среда)

    10. Цепной процесс деления ядер

    • Величина
    называется периодом
    K 1
    разгона или затухания.
    Задача с источником
    1. в среде присутствует внешний источник
    нейтронов постоянной мощности q, не
    связанный с реакцией деления в среде
    2. источник распределен равномерно по
    объему среды
    T

    11. Цепной процесс деления ядер

    dn (t ) K 1
    n(t ) q;
    dt
    K 1
    t
    q
    A(t ) A0 e
    1 K

    12. Цепной процесс деления ядер

    В критической среде K=1
    n(t ) n(0) qt
    Для подкритической среды
    q
    n (t )
    1 K
    то есть в подкритической среде с источником
    возможен стационарный процесс.

    13. Цепной процесс деления ядер

    Газокинетическое уравнение для бесконечной
    однородной среды
    n t
    tot t dE s ( E E ) (t , E )
    t
    ( E ) dE f ( E ) f ( E ) (t , E );
    (t , E , ) V ( E ) n (t , E , )

    14. Цепной процесс деления ядер

    • Будем искать решение нестационарной задачи в
    разделенных переменных
    n(t , E ) A(t ) n( E )
    • проинтегрируем по энергетической переменной , получим
    уравнение
    dA
    n( E )dE A(t ) t ( E ) V ( E ) n( E )dE
    dt 0
    A(t ) dE dE s ( E E ) V ( E ) n ( E )
    A(t ) dE ( E ) dE f ( E ) f ( E ) V ( E ) n ( E )

    15. Цепной процесс деления ядер

    • Введем следующую нормировку по энергетической
    переменной
    ( E ) V ( E ) n( E )dE
    t
    V ( E ) n( E )dE
    t ;
    ( E E )dE ( E );
    s
    ( E ) V ( E ) n( E )dE
    s
    V ( E ) n( E )dE
    s
    V ( E ) n( E )dE V
    f
    ( E ) f ( E ) V ( E ) n( E )dE
    V ( E ) n( E )dE
    f t
    s
    n( E ) dE 1

    16. Цепной процесс деления ядер

    • С учетом введенных обозначений, получим
    нестационарное уравнение
    1 dA(t )
    f f a A(t )
    V dt
    A(t ) A(0) e t
    1 f f
    1
    1 ,
    a
    V a
    • коэффициент размножения для однородной бесконечной
    среды
    K
    f f
    a
    ;
    a
    V
    ,
    a
    1
    a

    17. Цепной процесс деления ядер

    • Таким образом, в среде, где одновременно
    присутствуют нейтроны разных поколений,
    коэффициент
    размножения
    можно
    определить как отношение скорости
    рождениях нейтронов в размножающей
    среде в данный момент нейтронов, к
    скорости поглощения нейтронов в тот же
    момент времени нейтронов. Обычно, для
    бесконечной
    среды
    коэффициент
    размножения обозначается K

    18. Последовательные поколения

    1. В общем случае в размножающей среде в любой момент
    времени присутствуют нейтроны разных поколений
    2. Предположим, что в момент времени
    t=0 в
    размножающую среду одномоментно впустили Q0
    нейтронов в каждый элементарный объем.
    3. Рассмотрим развитие цепного процесса во времени от
    поколения к поколению.
    4. Будем рассматривать нейтроны всех энергий,
    принадлежащих к данному поколению
    n(t ) n( E , t )dE

    19. Последовательные поколения

    Нейтроны нулевого поколения
    dn ( 0) (t )
    a V n ( 0) (t ),
    dt
    n ( 0) (0) Q0 ,
    lim n ( 0) ( t ) 0
    t
    Нейтроны первого поколения
    dn (1) (t )
    a V n (1) (t ) f f V n (0) (t ),
    dt
    n (1) (0) 0, lim n (1) (t ) 0
    t
    dn ( i ) (t )
    a V n ( i ) (t ) f f V n ( i 1) (t ),
    dt
    n ( i ) (0) 0; lim n ( i ) (t ) 0, i 0,1,..
    t

    20. Последовательные поколения

    Временное поведение различных поколений нейтронов

    21. Последовательные поколения

    Полное число нейтронов в каждом поколении
    Q
    (i )
    f f V N ( i 1) (t )dt
    Проинтегрируем уравнения для плотности нейтронов в
    каждом поколении по времени в интервале (0, )
    (i )
    (i )
    dt
    n
    (
    t
    )
    N
    ;
    dn (0) (t )
    (0)
    (0)
    (0)
    (0)
    dt
    N
    (
    t
    )
    N
    (
    )
    N
    (0)
    N
    (0) Q0 ,
    dt
    dn ( i ) (t )
    (i )
    (i )
    dt
    N
    (
    )
    N
    (0) 0;
    dt

    22. Последовательные поколения

    соотношения для последовательных поколений
    нейтронов
    a Ф (1) f f Ф (0) =0,
    a Ф (1) f f Ф (0) , Q (1) f f Ф (0) ,
    …,
    a Ф ( i ) f f Ф ( i 1) , Q ( i ) f f Ф ( i 1) a Ф ( i ) ,
    коэффициент размножения есть отношения общего
    числа нейтронов в двух последовательных
    поколениях
    Q (i )
    K ( i 1)
    Q

    23. Последовательные поколения

    Учитывая соотношения
    Q ( i ) f f Ф ( i 1) ,
    Q ( i 1) f f Ф ( i 2) a Ф ( i 1)
    Получим
    K
    f f Ф ( i 1)
    a Ф
    ( i 1)
    f f
    a
    Таким образом, в итоге получили эквивалентность
    обоих выражений для коэффициента размножения в
    бесконечной размножающей среде.

    24. Последовательные поколения

    Отметим два важных следствия из
    полученных соотношений.
    Ф(i )
    Q (i )
    ( i 1) K ;
    ( i 1)
    Ф
    Q
    a
    (i )
    f
    K
    (i )
    0;

    25. Формула 4-х сомножителей

    • Для реакторов на тепловых нейтронах удобной
    для вычисления коэффициента размножения
    является так называемая формула 4-х
    сомножителей.

    26. Формула 4-х сомножителей

    • Рассматривается однородная бесконечная
    размножающая среда, состоящая из смеси
    урана-235 , урана-238 и замедлителя.
    • Рассмотрим жизненный цикл одного
    поколения нейтронов при их движении по
    энергетической шкале.
    • Пусть в единице объема среды появился один
    быстрый нейтрон в результате деления ядра
    урана-235 тепловым нейтроном.

    27. Формула 4-х сомножителей

    • Нейтроны с энергией E>Eпор могут вызывать
    деление ядер урана-238. Эти вновь родившиеся
    нейтроны отнесем к этому же поколению.
    • Это увеличение числа нейтронов в результате
    размножения на быстрых нейтронах
    характеризуется коэффициентом µ, равным числу
    быстрых нейтронов, которые замедлились до
    энергии ниже порога деления , отнесённому к
    одному быстрому нейтрону, появившемуся при
    делении U-235 тепловыми нейтронами.

    28. Формула 4-х сомножителей

    • В результате размножения на U-238 за порог деления
    уйдет µ быстрых нейтронов.
    • Эти нейтроны, сталкиваясь с ядрами замедлителя,
    будут замедлятся.
    • В процессе замедления часть нейтронов будет
    потеряно в результате резонансного поглощения на
    ядрах U-238.
    • Резонансное поглощение нейтронов в процессе
    замедления характеризуется коэффициентом φвероятностью того, что быстрый нейтрон в процессе
    замедления избежит радиационного захвата.
    • до тепловой энергии замедляются µφ нейтронов

    29. Формула 4-х сомножителей

    • Не все тепловые нейтроны поглотятся в топливе. Часть их
    будет захвачена ядрами замедлителя.
    • Введем коэффициент θ, определив его как вероятность
    захвата теплового нейтрона ураном .
    • В результате ядрами урана будет поглощено µφθ
    нейтронов.
    • Часть этих нейтронов будет поглощено ядрами U-235, в
    результате чего появятся быстрые нейтроны нового
    поколения .
    • Их число, приходящееся на один нейтрон, поглощенный в
    топливе, обозначим через νef – среднее число нейтронов
    деления на один захваченный тепловой нейтрон в топливе.

    30. Формула 4-х сомножителей

    • Очевидно, что P
    eff
    f
    f
    а
    Pf
    x 5f
    x a5 (1 x ) a8
    – вероятность того, что при захвате теплового
    нейтрона топливом произойдет реакция деления.
    – Таким образом во втором поколении число
    быстрых нейтронов деления изменится до
    значения µφθνef
    K eff

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *