- •А.И. Охрименко
- •Г.Димитровград
- •Предисловие.
- •1. Введение
- •1.1. Типы ядерных реакторов и основные процессы в них
- •1.2. Основные ядерные реакции. Поглотитель. Отражатель. Активная зона реактора.
- •1.3 Источники нейтронов, детекторы нейтронов.
- •1.4. Микроскопическое сечение ядерных реакций.
- •1.5. Простейшее уравнение баланса нейтронов. Коэффициент размножения бесконечной среды. Концентрация ядер, макроскопическое сечение. Скорость реакции, поток нейтронов.
- •1.6. Эффективный коэффициент размножения, вероятность избежать утечки, реактивность реактора.
- •1.7. Замедление нейтронов, спектр нейтронов, классификация реакторов по спектру.
- •1.8. Мощность реактора.
- •2. Структура активной зоны реакторов на тепловых нейтронах и ее характеристики.
- •2.1 Схема реактора
- •2.2. Пример реакторной установки с корпусным водо-водяным реактором для выработки электроэнергии.
- •2.3. Особенности промышленных энергетических ядерных реакторов.
- •2.4. Формула четырех сомножителей.
- •2.5. Спектр нейтронов и коэффициент размножения бесконечной гетерогенной среды.
- •2.6. Формула шести сомножителей.
- •Отдельные величины формулы четырех сомножителей
- •Расширение k до kэфф
- •1080 Нейтр
- •22 Нейтр
- •200 Нейтр.
- •599 Нейтр.
- •2.7. Зависимость р и f от коэффициента замедления.
- •2.8 Обусловленное выгоранием изменение произведения рf
- •2.9 Распределение потока нейтронов в активной зоне реактора
- •2.9.1 Грубое представление
- •2.9.2 Точное представление
- •2. 10 Построение размножающей сборки
- •3 Коэффициенты реактивности
- •3.1 Общие положения
- •3.2. Положительный и отрицательный коэффициенты реактивности.
- •3.3. Температурный коэффициент топлива (коэффициент Доплера).
- •3.4 Температурный коэффициент замедлителя Гтм
- •3.5 Пустотный коэффициент
- •3.6. Мощностный коэффициент.
- •3.7 Баланс реактивности.
- •3.8. Средства управления реактивностью
- •4. Кратковременные переходные процессы в реакторе
- •4.1 Общие положения
- •4.2 Нарастание потока нейтронов за счет мгновенных нейтронов.
- •4.3 Запаздывающие нейтроны
- •Данные запаздывающих нейтронов для случая деления lj-235 на тепловых нейтронах.
- •4.4. Нарастание потока нейтронов за счет запаздывающих нейтронов
- •4.5 Важные понятия
- •4.6 Временной режим подкртической системы
- •1 Момент изменения реактивности
- •4.7 Временной режим реактора при весьма малой мощности
- •4.8. Временной режим реактора при работе на мощности.
- •4.9. Временной режим реактора после отрицательного скачка реактивности
- •1 Момент изменения реактивности
- •5. Долговременные процессы в реакторе
- •5.1 Общие положения
- •5.2 Выгорание твэлов
- •5.3. Отравление ксеноном
- •5.4. Отравление самарием
- •5.5 Конверсия и воспроизводство.
- •5.5.1. Оценка коэффициента воспроизводства.
- •5.5.2.Связь между критичностью и коэффициентом воспроизводства.
- •6. Физические особенности реакторов на быстрых нейтронах.
- •6.1. Факторы, определяющие спектр нейтронов в активной зоне быстрого реактора.
- •6.2. Обогащение ядерного топлива в быстром реактора.
- •6.3. Структура активной зоны быстрого реактора и ее размеры.
- •6.4. Плотность тепловыделения, выбор теплоносителя и компоновка энергетического быстрого реактора.
- •6.5. Управление быстрым реактором.
- •6.5.1. Роль запаздывающих нейтронов.
- •6.5.2 Коэффициенты реактивности и контроль быстрого реактора.
- •6.5.2.1. Доплеровский коэффициент реактивности
- •6.5.2.2 Температурный коэффициент реактивности теплоносителя.
- •6.5.2.3. Температурные коэффициенты реактивности топлива и конструкционных материалов
- •6.5.3 Средства управления реактивностью
- •6.5.3.1 Два вида управляющих стержней
- •6.5.3.2 Материал управляющих стержней
- •6.5.3.3 Эффективность управляющих стержней
- •Причины изменения реактивности
- •Требования к эффективности регулирующих стержней, стержней останова, и аварийных стержней
- •6.6. Превращение актинидов.
- •6.6.1 Долгоживущие продукты деления и актиниды
- •6.6.2. Выжигание актинидов в ядерных реакторах.
- •6.7. Радиационная защита.
- •6.8. Сравнение быстрых реакторов с тепловыми.
- •7. Историческая справка (заключение).
- •Литература
Литература
Старков В.А. и др. Основы ядерной физики. Учебное пособий для оперативного персонала исследовательских реакторов. Тема 1. Димитровград. 1996
А.Я.Крамеров, Я.В.Шевелев. Инженерные расчеты ядерных реакторов, Атомиздат, М.,1964.
А.Вейнберг, Е.Вигнер. физическая теория ядерных реакторов. Перев. с англ. М., Изд-во иностр. лит., 1961.
М.П.Вукалович. Термодинамические свойства воды и водяного пара. М., Машгиз, 1951.
А.Д.Галанин. Теория ядерных реакторов на тепловых нейтронах. М., Атомиздат, 1959.
Р.Палмер, К.Платт. Реакторы на быстрых нейтронах. Перевод с англ., М., Госатомиздат, 1963.
И.Х.Ганев. Основы теории установок, часть 1. Теория критических параметров реактора. Издание МВТУ им.Баумана, М., 1972.
В.С.Чиркин. Теплофизические свойства материалов ядерной техники, Атомиздат, М., 1968.
Г.Я.Румянцев. Расчет ядерного реактора на тепловых нейтронах, Атомиздат, М., 1967.
11 Свободно блуждающие частицы других типов нас сейчас не интересуют.
2 Процесс вылета нейтронов за пределы изучаемой области принято называть утечкой нейтронов.
3
Это обусловлено тем, что числа k
и Ta
положительны, а зависимость (1.9) от
времени t имеет вид
показательной функции eαt
с основанием е≈2,72 и показателем
4 Если среда однородная, то зависимость от (х, у, z) отсутствует и Ф(х, у,г,Е)=Ф(Е).
5 Аналогичное явление неустойчивости наблюдается (правда другого типа) в бескорпусных промышленных кипящих реакторах канального типа РБ МК в составе АЭС (например, Чернобыльская АЭС).
6 Иногда эту формулу записывают в виде k=v. Соответствие сомножителей устанавливается путем сравнения с (2.1).
7 Заметим, что сечения захвата для тепловых нейтронов на порядки превосходят сечения захвата для быстрых нейтронов.
