Основы теории переноса нейтронов. Кузьмин А.В. - 61 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Глава 2. СПЕКТРЫ НЕЙТРОНОВ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ
61
В области энергий замедляющихся нейтронов при
10
1=VV имеет
место постепенное снижение
(
)
u
Φ
, что связано с поглощением нейтро-
нов в топливе в процессе замедления. Для более разреженной решетки
при
10
4=VV
спектр нейтронов остается практически постоянным, при-
ближаясь к спектру Ферми.
Переход к более разреженной решетке в области энергий тепловых
нейтронов приводит к смешению максимума на кривой распределения
нейтронов в сторону больших энергий, а сам вид спектра существенно
отличается от максвелловского. Данное ужесточение спектра наиболее
сильно проявляется у реакторов с водой
под давлением (ВВЭР).
Жесткость спектра характеризуют
кадмиевым индексом
()()
()()
Cd
Cd
5
25
5
0
∞
Σ
δ=
Σ
∫
∫
f
E
E
f
E
EdE
E
EdE
Φ
Φ
, (2.48)
где
Cd
−E энергия «кадмиевой границы», т.е. энергии, выше которой
фильтр из кадмия становится прозрачным для нейтронов [3]. Эта грани-
ца незначительно зависит о толщины фильтра, и чаще всего ее прини-
мают равной
Cd
0,5 эВ=E
. Заметим, что кадмиевая граница близка к
условной границе пересечения спектров Максвелла и Ферми
≡
сш ГР
E
E ,
но не равна ей. Поскольку сечение деления в среднем существенно
уменьшается с ростом энергии, а поток нейтронов меняется приблизи-
тельно
(
)
EE
Φ
, то в реакторах на тепловых нейтронах наибольшее
значение имеет надтепловая область. Доля делений надтепловыми ней-
тронами зависит от топлива и тем больше, чем выше его обогащение и
меньше шаг решетки. Для решетки по составу близкой к реальной (топ-
ливо
2
UO с обогащением 2,7%,
10
1, 8
=
VV ), индекс
25
δ составляет
примерно около 0,15. Это означает, что в тесных решетках относитель-
но большая часть делений ядер вызывается надтепловыми нейтронами,
что, несомненно, необходимо учитывать при проведении физических
расчетов водо-водяных реакторов. Особенно большую роль процессы
радиационного захвата и деления в области надтепловых нейтронов иг-
рают при больших выгораниях топлива, когда накапливается значи-
тельное количество ядер
239
Pu , имеющего значительные резонансы в
этой области энергий (см. рис. 2.15).

Страницы