Глубина выгорания]

Накопление продуктов деления характеризуется их количеством в граммах, приходящимся на тонну урана. Однако непосредственное измерение массы продуктов деления крайне сложно. Зато всегда известно полное количество энергии, выделившейся в активной зоне реактора при делении. Поскольку же деление 1 г урана сопровождается освобождением примерно 1 МВт·сутки тепловой энергии и образованием около 1 г продуктов деления, то число выработанных мегаватт-суток тепловой энергии приблизительно равно числу граммов продуктов деления. Полная масса загруженного в реактор урана также известна. Поэтому количество накопившихся продуктов деления выражают в единицах МВт·сутки/т — количеством мегаватт-суток на тонну урана.

Каждый материал характеризуется своим пределом по накоплению продуктов деления — допустимой глубиной выгорания делящихся атомов. Глубина выгорания для металлического урана составляет 3000—3500 МВт·сутки/т, но для его соединений может быть много больше. Например, оксид уранаявляется веществом пористым и поэтому способным накопить много больше, чем металлический уран, продуктов деления без видимых нарушений формы тепловыделяющего элемента — до 20 000 МВт·сутки/т, а возможно, и больше — до 100 000 МВт·сутки/т. Тонна естественного урана содержит около 7 кг²³⁵U. Глубина выгорания 3500 МВт·сутки/т соответствует делению 3,5 кг атомов. Однако не все продукты деления происходят от ²³⁵U, ведь в реакторе накапливается ²³⁹Pu, который также участвует в делении. Поэтому часть продуктов деления получается из плутония, и ²³⁵U расходуется меньше, чем получается продуктов деления. Чем выше допустимая глубина выгорания, тем больше длительность кампании реактора и тем экономичнее ядерная энергетическая установка с заданным топливом. Однако большие глубины выгорания предполагают обогащённый уран, который намного дороже естественного. Минимальная критическая масса в конце кампании меньше в том случае, если топливом является металлический уран, а не его соединения, например, с кислородом. Поэтому экономичность применения того или иного вида ядерного топлива определяется многими факторами.

Теоретические основы химии воды

1. Описать классификацию природных вод и содержащихся в них примесей

• 19. 4. Классификация природных вод1. Классификация по происхождению Атмосферные Подземные Поверхностные (осадочные) (ключевые)

• 20. 2. Классификация по величине минерализации , г/дм3 Название Концентрация минеральных компонентов, г/дм3ультрапресные До 0,2пресные 0,2 – 0,5слабоминерализованные 0,5 - 1солоноватые 1-3соленые 3 - 10С повышенной соленостью 10 - 35Переходные к рассолам 35 - 50рассолы Свыше 50

• 21. Наименьшая минерализация в реках – в период половодья, максимальная - зимойБольшинство рек Россииультрапресные, пресные.

• 22. 3. Классификации воды по химическому составу (их несколько)Классификация С.А. Щукареваоснована на принципе преобладания катионов (Na+, Ca2+, Mg2+) и трех главныханионов (Cl-, SО4 2-, HCO3 -). Вода относится к тому или другому классу взависимости от содержания упомянутых ионов в количестве.Комбинируя типы вод по содержанию катионов, получают 49 классов вод.Например, вода может называться Классификация Щукарева оченьгидрокарбонатной натриево- проста и удобна для сопоставлениякальциевой или различных по химическому составусульфатногидрокарбонатной вод, но громоздка (49 классов, 4кальциевой. группы).По общей минерализации каждый класс Кроме того, деление на классы носитразделен на группы: формальный характер, вследствие чего часть классов – нереальная.А – менее 1,5 г/л;В – от 1,5 до 10 г/л;С – от 10 до 40 г/лD – более 40 г/л.

• 23. Классификация Л.А. КульскогоЭто фазово-дисперсная классификация примесей воды. Позволяет подобратьметодику очистки воды.Степень дисперсности сущность характеристика Методы удаления1. нерастворимые в воде взвеси Гетерогенные системы, Очень легко оседают. Можнопримеси, величина частиц Пример: удалит отстаиванием воды.которых 10-4 см и больше суспензии, эмульсии, планктон2. Размер частиц таких примеси органические и ультрафильтрация;примесей составляет 10-5–10-6 коллоидной неорганические – коагуляция;см. степени вещества, вирусы, – окисление хлором, озоном, дисперсности бактерии. перманганатом; – адсорбция3. Размеры этих веществ 10-6 – примеси гуминовые кислоты обратный осмос,10-7 см молекулярной нанофильтрация; степени –десорбция; дисперсности – окисление; – адсорбция4. Степень их дисперсности примеси Продукты Ионная хроматографиясоставляет 10-7 – 10-8 см. ионной диссоциации в воде степени солей, кислот, дисперсности оснований

• 24. Классификация О.А. АлёкинаВсе воды делятся на три класса по преобладающему аниону: гидрокарбонатные(карбонатные), сульфатные и хлоридные.Группы делятся на типы:Преобладающие ионы характеристика1. Преобладают катионы натрия и калия Мягкие воды с небольшим солесодержаниемHCO3- > Ca2+ + Mg2+2. HCO3- < Ca2+ + Mg2+ <HCO3- + SO42- Воды с малым и средним солесодержанием3. HCO3- + SO42- < Ca2+ + Mg2+ или Cl- > Na+ Воды с высоким солесодержанием4. HCO3- = 0. могут быть только в сульфатном или Кислые водыхлоридном классе в группах кальция и магния. Класс Группа Тип Карбонатный Кальциевая (Са) I, II, III или Магниевая (Мg) I, II, III гидрокарбонатный (С) Натриевая (Na) I, II, III Кальциевая (Са) II, III, IV Cульфатный (S) Магниевая (Мg) II, III, IV Натриевая (Na) I, II, III Кальциевая (Са) II, III, IV Хлоридный (Cl) Магниевая (Мg) II, III, IV Натриевая (Na) I, II, III

• 25. Ионы, наиболее часто встречающиеся в природных водах Катион Анион Наименование Обозначение Наименование ОбозначениеВодород H+ Гидроксильный OH-Натрий Na+ Бикарбонатный HCO3-Аммоний NH4+ Хлоридный Cl-Кальций Ca2+ Сульфатный SO42-Магний Mg2+ Нитритный NO2-Железо (двух- и Fe2+, Fe3+ Нитратный NO3-трехвалентное)Барий Ba2+ Силикатный SiO32-Алюминий Al3+ Ортофосфорный PO43-Калий K+ Фторидный F-

• 26. 4. Классификации воды по принципу использованияпитьевые технические охлаждающие хозяйственные лечебные

• 27. 5. Классификации воды по характеру примесейКлассификация воды по жесткости Жесткость воды обусловливается наличием в воде ионов кальция, магния, стронция, бария, железа, марганца.

• 28. Классификация вод по рН