Основы проектирования и эксплуатации оборудования при работе с делящимися материалами. Брус И.Д. - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

30
щественно увеличить, если использовать не однородную смесь топлива
и замедлителя, а размещать уран в виде блоков. Действительно, наи-
больший коэффициент размножения бесконечной среды, который мож-
но получить в однородной смеси графита и естественного урана, со-
ставляет приблизительно 0,85, в то время как в гетерогенной системе
довольно легко получить значение 1,08.
Гетерогенной называют среду, в которой плотность атомных ядер
замедлителя и делящегося вещества существенно меняется на расстоя-
нии, гораздо меньшем средней длины свободного пробега нейтронов.
Наоборот, гомогенной называют среду, в которой плотности атомных
ядер замедлителя и делящегося вещества не изменяются на том же рас-
стоянии. Примеры гетерогенных и гомогенных систем:
Гомогенная - Раствор урана постоянной концентрация;
Неоднородная - Раствор урана переменной концентрации;
Гетерогенная - Стержни или пластины из металлического урана в
воде;
Гетерогенная - Стержни из металлического урана в растворе ура-
на;
Дважды гетерогенная - Стержни из металлического урана в рас-
творе урана с переменной концентрацией (растворение стержней);
Дважды гетерогенная - Сборки, состоящие из топливных стержней
реакторов, расположенные в замедлителе с некоторым шагом.
Гетерогенное размещение делящегося вещества и замедлителя
встречается при химической переработке делящихся веществ. Приме-
ром может служить гетерогенная система при переработке ядерного то-
плива. Влияние гетерогенности на К
∞
системы начинает проявляться
при размере частиц топлива около 100 мкм.
В гетерогенной системе нейтроны теряют свою энергию в замедли-
теле и, следовательно, имеют большую вероятность пройти через об-
ласть резонансных энергий
238
U, не столкнувшись с атомами урана, чем
в системе, в которой уран и замедлитель размещены гомогенно. Наибо-
лее существенный эффект, возникающий при размещении урана в виде
блоков, обусловлен высокими пиками резонансного поглощения, нали-
чие которых обеспечивает сильную самоэкранировку урана внутри бло-
ка, что препятствует поглощению нейтронов резонансной энергии внут-
ренними частями блока. Но в гетерогенной системе имеет место эффект,
ухудшающий размножающие свойства среды. Действительно, по при-
чине, упомянутой выше, нейтроны становятся тепловыми вдали от ато-
мов урана и поэтому имеют меньшую вероятность поглотиться в уране,
чем в случае гомогенной смеси урана и замедлителя. В заключение

Страницы