Физика. Часть 3. Раздел 2. Элементы квантовой и атомной физики. Цаплев В.М - 144 стр.

UptoLike

143
поколения n
2
к числу нейтронов предшествующего поколения n
1
,
возникающих в звене реакции:
n
n
k
1
2
=
При k>1 цепная реакция начинается, при k<1 она затухает. Величина
коэффициента размножения зависит от размеров установки, а также от
скорости нарастания реакции. Роль paзмepов установки очевидна: с
уменьшением размеров процент нейтронов, вылетающих через ее
поверхность, увеличивается, так что при малых размерах установки цепная
реакция становится невозможной. Минимальные размеры
реактора, при
которых в активной зоне возможно осуществить цепную реакцию деления,
называется критическими. Аналогично критической называется
минимальная масса делящегося вещества, в котором может происходить
реакция.
Для того, чтобы зaтpуднить вылет нейтронов за пределы реактора, вокруг
его aктивнoй зоны (зона, где расположен уран) устраивается отражатель СО
(графитовая оболочка
).
Если скорость нарастания реакции постоянна, то коэффициент
размножения равен единице. Для обеспечения этого условия в активную
зону погружают стержни из материалов, сильно поглощающих тепловые
нейтроны (кадмий, бор). Специальное автоматическое устройство,
управляющее стержнями, позволяет поддерживать развиваемую мощность
на заданном уровне.
Управление цепным процессом упрощается тем, что некоторые нейтроны
деления являются
запаздывающими. Размножение нейтронов не может
происходить на одних мгновенных нейтронах (для них k<1), в нем должны
принимать участие и запаздывающие нейтроны (в общем числе нейтронов,
испускаемых при делении, составляют около 1%). Подсчет среднего времени
жизни одного поколения нейтронов с учетом доли запаздывающих
нейтронов дает
с,
ср
10=
τ
(вместо
τ
= 10с с без учета запаздывающих
нейтронов). Из расчетов следует, что за 1 с число нейтронов возрастает всего
в 1,5 раза. Медленный рост интенсивности цепной реакции упрощает
процесс управления.
В настоящее время имеются разнообразные конструкции ядерных
реакторов, работающих на тепловых и быстрых нейтронах. Ядерные
реакторы на быстрых нейтронах не содержат замедлителя. Ядерные