11. Коэффициент размножения нейтронов для системы конечного размера.

Коэффициент размножения нейтронов k — отношение числа нейтронов последующего поколения к числу в предшествующем поколении во всём объеме размножающей нейтроны среды (активной зоны реактора).

В результате каждого акта деления высвобождается быстрых нейтронов ( - среднее число нейтронов в резонансе одного деления). В итоге по завершении нейтронного цикла n нейтронов предыдущего поколения обращаются в нейтронов следующего поколения. По определению, , где - вероятность избежать резонансного поглощения, - коэффициент теплового использования, - коэффициент размножения за счет деления . Величина х выражается через сечения и самостоятельно не употребляется, вместо нее используется - число вторичных нейтронов, приходящихся на один поглощенный тепловой нейтрон в материале топлива. Тогда - это есть формула четырех сомножителей.

12. Гомогенный и гетерогенный реактор. Отражатель нейтронов. Ограничения на продолжительность работы реактора.

Гомогенный реактор – реактор, активная зона которого представляет собой гомогенную смесь ядерного горючего с замедлителем. Основное отличие – отсутствие тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ). Они широко не применяются из-за высокой коррозии материалов в жидком топливе, сложности конструкции, больших загрузок слабообогащенного урана и др.

Гетерогенный – реактор, в котором ядерное горючее отделено от замедлителя и других элементов активной зоны. Основной признак – наличие тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ).

Отражатель нейтронов – конструктивная часть ядерного реактора, окружающая активную зону. Основное предназначение – предотвращение утечки нейтронов в окружающую среду.

Отражатели тепловых и промежуточных ядерных реакторов изготовляются из веществ-замедлителей. В графитовых и тяжеловодных реакторах в качестве отражателя применяется графит, как наиболее доступный материал с хорошими диффузионными свойствами. 

В реакторах с легкой водой в качестве замедлителя между активной зоной и корпусом реактора, служащим ёмкостью для воды, всегда имеется слой воды в 10 см или более. Этот слой уже является отражателем.

Реакторы на промежуточных нейтронах содержат мало замедлителя, и нейтроны, поглощаются веществом прежде, чем становятся тепловыми. Наилучшим отражателем таких нейтронов является бериллий.

Реакторы на быстрых нейтронах не должны содержать вещества, замедляющие нейтроны, так как замедление снижает коэффициент воспроизводства. Материал отражателей реакторов на быстрых нейтронах — тяжёлые ²³⁸U или²³²Th, которые одновременно являются сырьём для воспроизводства новых делящихся материалов.

Активная зона энергетических реакторов окружена отражателем нейтронов - слоем материала замедлителя для уменьшения утечки нейтронов из активной зоны. Кроме того, благодаря отражателю происходит выравнивание нейтронной плотности и энерговыделения по объему активной зоны, что позволяет при данных размерах зоны получить большую мощность, добиться более равномерного выгорания топлива, увеличить продолжительность работы реактора без перегрузки топлива и упростить систему теплоотвода.