Вычисление макроскопических сечений

КВ - коэффициента воспроизводства который определяется как отношение числа накопившихся в реакторе атомов нового ядерного топлива к числу израсходованных атомов первичного топлива.

Воспроизводство ядерного топлива.

Результате деления.

k_¥ = hpf

Условие критичности реактора бесконечных размеров (бесконечного реактора): k_¥ = 1

Для k_¥= 1 необходимо pf = 1/ h Þ h > 0,75. Для системы естественный уран - графит максимально достижимое значение k_∞ не превышает 1,07. Для системы естественный уран – лёгкая вода k_∞ существенно меньше 1.

h-1 нейтронов «свободны»

В реакторах на тепловых нейтронах КВ £ 0.8.

В реакторах на быстрых нейтронах с ураном высокого обагащения или плутонем КВ может заметно превышать 1. т.е. может образовываться больше нового топлива, чем сгорает старого. Переработка ²³⁸U в ²³⁹Pu в сотню раз увеличивает топливные ресурсы.

Оценка безопасной концентрации ²³⁹ Рu в воде

Концентрация ²³⁹Pu в о. Карачай порядка 10^-5 г/л и в илах на два порядка больше

Оценим концентрацию плутония, при которой k_¥ = 1.

Априори r_Pu << r_H20

²³⁹Pu делится нейтронами любых энергий, поэтому поглощение резонансных нейтронов приводит к делению и, если считать отношение сечения деления к сечению поглощения a независящим от энергии нейтронов, то формула трех сомножителей редуцируется к формуле:

k_¥ = hf

Выпишем ядерные данные для тепловых нейтронов:

s^Pu_a = 1021 барн, h= 2,1 = 19 г/см³,

^Hs_a = 0.33 барн, r = 1г/см³ , ^Os_a = 0,

для k_µ = 1 f = h^-1= 0.48

Введём , где макросечение плутония в гомогенной смеси плутония и замедлителя, - макроскопическое сечение в металлическом плутонии, - концентрация плутония в смеси

По определению коэффициент теплового использования Þ

r^Pu = 210^-2 г/см³ = 20 г/литр на 6 порядков больше реального

s^Pu_a = 1021 барн, h= 2,1 = 19 г/см³,

^Hs_a = 0.33 барн, r = 1г/см³ , ^Os_a = 0,

для k_µ = 1 f = h^-1= 0.48

Введём , где макросечение плутония в гомогенной смеси плутония и замедлителя, - макроскопическое сечение в металлическом плутонии, - концентрация плутония в смеси

По определению коэффициент теплового использования Þ

r^Pu = 210^-2 г/см³ = 20 г/литр на 6 порядков больше реального

Дата добавления: 2014-01-20