ї структури гетерогенної активної зони є повторюваний об'ємний елемент - осередок активної зони.
Це може бути одиночний ТВЕЛ разом з відносяться до нього об'ємом водного сповільнювача (як у ВВЕР - 400) Геометрична форма комірки може бути різною: прямий шестикутної призми (ВВЕР - 440) [20].
Для з'ясування загальних закономірностей розподілу щільності потоку теплових нейтронів в реальних комірках активних зон і для знаходження на цій основі величини коефіцієнта використання теплових нейтронів теорія реакторів вводить поняття елементарної комірки - фізичної моделі реальної осередку, що складається з циліндричного паливного блоку , оточеного шаром сповільнювача рівної товщини (Малюнок 4) [21].
Спочатку покладемо для простоти, що паливний блок складається з чистого металевого урану - 235.
Малюнок 3.1 - Елементарна двохзонна осередок і радіальний розподіл щільності потоку теплових нейтронів в ній.
Якісну картину радіального розподілу щільності потоку теплових нейтронів в такій комірці можна уявити, виходячи з простих міркувань.
Швидкі нейтрони народжуються в поділках ядер 235 U в паливному блоці, але отримувані з них в результаті уповільнення теплові нейтрони народжуються в сповільнювачі - середовищі з високою замедляющей здатністю (xS s), але малої поглинає здатністю (S a ). Внаслідок малої поглинаючої здатності сповільнювача що народжуються в ньому теплові нейтрони змушені накопичуватися в шарі сповільнювача до тих пір, поки щільність їх не виросте до такої величини, при якій швидкість їх генерації не зрівняли із сумою швидкостей їх поглинання і витоку, у результаті чого в сповільнювачі встановлюється стаціонарний розподіл щільності потоку теплових нейтронів по радіальному напрямку - Ф з (r) і відповідне цьому розподілу середнє по радіусу значення щільності потоку теплових нейтронів.
У паливному блоці, внаслідок його малої замедляющей здібності і високу поглинає здатності теплових нейтронів утворюється мало в порівнянні з сповільнювачем, завдяки чому в розглянутій двухзонной комірці однозначно визначається напрямок дифузії теплових нейтронів [16].
радіальний напрямок з сповільнювача (області високої щільності теплових нейтронів) в паливний блок (область більш низької щільності їх). Тому виходить, що майже всі теплові нейтрони потрапляють в паливний блок ззовні, в результаті їх дифузії з сповільнювача.
В процесі дифузії в сповільнювачі по напрямку до паливного блоку нейтрони, незважаючи на природне стискання їх потоку (за рахунок зменшення обсягу кожного наступного елементарного шару із зменшенням його радіуса), частково поглинаються в сповільнювачі (в будь-якому реальному сповільнювачі S a? 0), через що щільність їх потоку Ф (r) зменшується з наближенням до паливного блоку. Чи не поглинені в сповільнювачі теплові нейтрони дифундують в паливний блок, де ефект радіального зменшення щільності потоку з наближенням до осі симетрії блоку проявляється ще різкіше через більш сильних поглинаючих властивостей матеріалу паливного блоку [20].
Природа палива та сповільнювача в комірці все розставляє по своїх місцях: відповідно з неоднаковими поглинаючими властивостями палива та сповільнювача розподіл щільності потоку теплових нейтронів по радіусу комірки знаходить стаціонарний харак...
