Для реактора в форме сферы

Распределение плотности потока нейтронов в плоском реакторе

А из однородного уравнения не определяется

Реактор будет критичным при _мB² = _гВ² или

(k_¥ -1)/L² = p²/a^’2

Уравнение критичности ре­актора:

k_¥/(l + L²В²) = 1

B² =p²/R²,

j(r) = Asin(pr/R)/pr/R.

Оценка критической массы ²³⁵U в сфере из Be

Определить критическую массу сферического реактора радиусом R = 20 см из сплава ²³⁵U с бериллием.

Априорно r_Be >> r_u Плотность смеси равна плотности бериллия.

Условие критичности: k_¥/(l + L²В²) = 1

По условиям задачи p =1 (деление на тепловых нейтронах и нет ²³⁸U): k_µ = hf.

B² =p²/R²

f = S_aU/(S_aU + S_aBe), L² = D/(S_aU + S _aBe) = l/3S_sBe (S_aU + S _{a Be})

Цель: найти S_aU а затем r_U

k_¥/(l + L²В²) = hf/[1 +B²/3S_sBe (S_aU + S _{a Be})] = 1

Ядерные данные:

h = 2.07; s_aU =680 барн;

s_sBe = 5.8 барн; r_Be = 1.85 г/см³

S_aU = 1,2*10^-2см^-1

s_aU N_Ar_U/A =S_{aU ®} r_U =S_aUA/N_As_aU = 710^-3 г/см³

M_кр(R = 20) = = 220 г.

M_кр(R = 30) = 730 г

M_кр(R = 40) = 950 г

Для сравнения: радиус критической сферы из урана с 93% обогащения по ²³⁵U равен 8.7 см а критическая масса – 52 кг. Критическая масса сферы без отражателя из оружейного ⁹Pu -10.7 кг(энергетического – 13.5)

Ядерный заряд из гомогенной смеси плутония и бериллия не создать из - за:

· процесс деления развивается медленно и система разлетается

<t> = l/v = 1/(S_aU + S_aBe)v = 1/(1,210^-2 + 1,110^-3)2,210⁵ = 510^-4 c

T_взрыва» 40» 210^-2 с,

· может разделится порядка 10% от критмассы – 20 г, что соответствует энерговыделению менее килотонны.

Задача. Оценить вероятность избежать резонансного поглощения в породе.

Дата добавления: 2014-01-20