Радиоэкология. Иванова Е.Ю. - 41 стр.

                                     41

избыточном количестве, поглощает лишние нейтроны, позволяя удерживать
цепную реакцию под контролем, превращаясь при этом в плутоний-239. Таким
образом, к концу срока эксплуатации реактора топливо содержит больше
плутония-239, чем урана-235, выгорающего в процессе поддержания цепной
реакции.
     Центральная область ядерного реактора, содержащая ядерное топливо, где
в основном и протекает цепная реакция, называется активной зоной. Здесь
происходит цепная реакция деления и выделяется основная доля тепловой
энергии. Условия, необходимые для протекания самоподдерживающейся
цепной реакции, создаются в каждом реакторе при вполне определенных
размерах его активной зоны и количестве делящегося материала. Минимальное
количество делящегося материала и минимальные размеры активной зоны, при
которых в данном реакторе возможна самоподдерживающаяся цепная реакция,
называются критической массой и критическими размерами этого реактора.
Активная зона, как правило, окружается отражателем — слоем материала
(вода, уран, графит), эффективно возвращающего нейтроны, тем самым
уменьшая их утечку из реактора, что приводит к сокращению размеров
активной зоны и уменьшению загрузки ядерного реактора делящимся
материалом. Величина критической массы зависит от нуклидного состава
отражателя и активной зоны, а также ее формы (куб, цилиндр), от вида
используемого топлива и замедлителя, наличия примесей и некоторых других
факторов.
     Важной частью ядерного реактора является тепловыделяющий элемент
(твэл) — некоторое количество ядерного топлива в одной оболочке.
Простейший твэл представляет собой блок (стержень, трубка, пластина) из
делящегося материала (уран, диоксид урана), заключенный в герметичную
оболочку из алюминия, циркония, нержавеющей стали. Материал оболочки
твэла не должен сильно поглощать нейтроны. Во многих реакторах твэлы
объединяют в сборки или кассеты. Тепло, генерируемое в твэлах, доставляется
к   парогенераторам или    теплообменникам с помощью теплоносителя,