ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Требования к питанию реактора, выгорание и изменение реактивности (цикл без перемешивания топлива) из "Химическая технология ядерных материалов" Состав тепловыделяющего элемента изменяется в процессе облучения. Для учета этих изменений следует составить ряд уравнений. [c.94] Изменение концентрации топлива в зависимости от времени облучения для каждого изотопа может быть получено следующим образом. [c.95] Уран- 238. Концентрация 1)- за время облучения изменяется только на несколько процентов, и в целях упрощения уравнений для изотопов плутония этими изменениями пренебрегают. [c.95] В уравнении (3. 67) пренебрегают образованием Рц за счет нейтронов, получающихся при делении Ри , так как количество последнего мало, если нет оборота плутония. [c.96] Плутоний - 242. В циклах без оборота плутония Ри не накапливается в заметных количествах и им можно пренебречь. [c.97] Выгорание продуктов деления не учитывается, так как Кр включает все изотопы, полученные в результате радиоактивного распада первичных осколков деления, а также изотопы, образовавшиеся при захвате нейтронов осколками или их продуктами распада. Величину Ыр удобно отнести к числу пар осколков, получающихся из — Мр (25), из Ри — Мр (49) и из Рц2 1 — Кр (41). [c.97] На рис. 3. И показаны изменения в составе топлива под дей ствием облучения для натрий-графитового реактора. При расчете графиков принято, что в начале загрузки облучение проводилось в интегральном потоке, равном З-Ю нейтр1см . [c.98] Общее время облучения, соответствующее интегральному потоку 3-10 нейтр/см , будет равно (3-10 )/(1,29-10 ) = = 2,32-10 сек, или 269 дням. [c.98] Для нейтронов, образующихся прй Делении По мере выгорания и накопления число актов делений и резонансных захватов увеличивается за счет дополнительно появляющихся нейтронов при делении Ри . [c.99] Уравнения (3. 44) и (3. 45) применимы также для реактора, работающего без перемешивания топлива. Для случая, рассматриваемого на рис. 3. И, глубина выгорания р при интегральном потоке в 3-10 нейтр/см равна 0,0125/11 +(0,01/0,99)] = = 0,0124, а соответствующая теплотворная способность топлива Е = И ООО Мвт-днеШт. Согласно стоимости топлива, приведенной в примере п. 5.4, глубина выгорания порядка 1% в случае малообогащенного топлива даст на единицу выделяемого тепла сравнительно низкую стоимость топлива. [c.100] Таким образом, топливо, загруженное в действующий реактор, должно отличаться по составу от топлива в реакторе условной конструкции. [c.101] Однако, помимо изменений в составе топлива во время облучения, могут возникнуть еще специфические изменения. Например, неравномерное выгорание топлива в результате пространственного изменения потока нейтро юв или из-за изменения состава топливного материала, движущегося непрерывным потоком через реактор. [c.101] Если состав топлива во всем реакторе неодинаков, то для составления баланса нейтронов для реактора в целом следует найти количество расходуемых и возникающих нейтронов, интегрируя их по всему объему. Причем для большей строгости необходимо приписывать нейтронам в различных участках реактора вес в зависимости от их относительной роли в балансе нейтронов. Если же учтено, что каждый член уравнения нейтронного баланса содержит интеграл в виде Ф Л Фс У, где Л/ — локальная концентрация в элементе объема у и Ф — местный поток, то Л Фа есть локальная скорость нейтр01и10й реакции в единице объема для данного сорта ядер Ф — вес нейтронов в данной точке реактора, который характеризует относительное значение нейтронов в этой точке для нейтронного баланса. Ф рассматривается как добавочный поток. [c.101] В реакторе без отражателя, с равномерным распределением топлива, Ф пропорционально Ф. Способы оценки добавочных потоков в реакторах другого типа описаны в руководствах по теории ядерных реакторов [6 ]. [c.101] Указанные выше интегралы дают взвешенную скорость образования нейтронов для всего реактора. [c.101] Значения для каждого члена этого уравнения определены в табл. 3. 5. Некоторые из материалов в этой таблице являются рмесью изотопов, поэтому соответствующие им члены в балансовом уравнении написаны в виде сумм. [c.102] Уравнение (3. 93) применимо к реактору, действующему при постоянном потоке. Фактор утечки для тепловых нейтронов К по существу тот же самый, что и в уравнении баланса (3. 1) для реактора условной конструкции. [c.102] Для заданного реактора наибольшее допустимое облучение топлива будет в случае, когда содержание посторонних вредных примесей приближается к нулю. [c.103] Цепная реакция может идти только в том случае, если величина Д равна или больше нуля. Если Д больше нуля, то для устранения избытка нейтронов в реактор вводится компенсирующий стержень, поглощающий нейтроны. [c.104] Это выражение аналогично уравнению (3. 97), с той лишь разницей, что здесь средняя концентрация N заменена локальной концентрацией N. [c.104] Вернуться к основной статье