характер цієї залежності описувався формулою s f (E) = E -1/2 , то графік залежності f (E) = s f E 1/2 для U 235 в області теплових нейтронів , зображений на рис. 1 мав вигляд прямої, паралельної осі абсцис. Однак на практиці ця залежність має наведений на рис. 1 вид, з резонансом в точці E = 0,3 еВ. p> На рис. 2 наведена схематична залежність s f і s total від E у разі коли поділ ядра елемента можливо і тепловими нейтронами. На рис. 3 наведена залежність перерізу ділення для U 238 , з якої видно, що розподіл цього ядра можливо тільки швидкими нейтронами (E пір > 1). Перетини поділу ядер нейтронами різних енергій можна визначити по спеціальних таблицях. В В В
2.4.4 Освіта нейтронів
Як видно з наведеної вище схеми, при реакції поділу окрім нових ядер можуть з'являтися g-кванти, b-частинки розпаду, g-кванти розпаду, нейтрони розподілу і нейтрино. З точки зору ланцюгової ядерної реакції найбільш важливим є освіта нейтронів. Середнє число з'явилися в результаті реакції поділу нейтронів позначають u f . Ця величина залежить від масового числа ділиться ядра і енергії взаємодіє з ним нейтрона. утворилися нейтрони володіють різною енергією (зазвичай від 0,5 до 15 МеВ), що характеризується спектром нейтронів поділу. Для U 235 середнє значення енергії нейтронів ділення одно 1.93 МеВ.
У процесі ядерної реакції можуть з'являтися як ядра сприяють підтримці ланцюгової реакції (ті які випускають запізнюється нейтрон), так і ядра, що погано впливають на її хід (якщо вони володіють великим перетином радіаційного захоплення).
2.4.5 Запізнілі нейтрони
Закінчуючи розгляд реакції поділу, не можна не згадати про такий важливий явище як запізнілі нейтрони. Ті нейтрони, які утворюються не безпосередньо при діленні важких нуклідів (миттєві нейтрони), а в результаті розпаду осколків називаються запізнілими нейтронами. Характеристики запізнілих нейтронів залежать від природи осколків. Зазвичай запізнілі нейтрони ділять на 6 груп за такими параметрами: T - середній час життя осколків, b i - частка запізнілих нейтронів серед усіх нейтронів поділу, b i /b - відносна частка запізнілих нейтронів даної групи, E - кінетична енергія запізнілих нейтронів. p> У наступній таблиці наведені характеристики запізнілих нейтронів при розподілі U 235
№ групи
T, сек.
b i
b i /b,%
E, МеВ
1
80.0
0.21
3.3
0.25
2
32.8
1.40
21.9
0.56
3
9.0
1.26
19.6
0.43
4
3.3
2.52
39.5
0.62
5
0.88
0.74
11.5
0.42
6
0.33
0.27
4.2
-
В
У цілому:
N зап /(N зап + N мгн ) = B = 0.0065; T зап В»13 сек.; T мгн В» 0.001 сек. p> На цьому ми закінчимо розгляд реакції ділення ядер і перейдемо до вивчення ланцюгової реакції поділу і життєвого циклу нейтронів.
3. ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ НЕЙТРОНІВ
3.1 Можливість ланцюгової реакції
У результаті поділу ядра з'являється в середньому 2.5 нейтрона. Тому можна організувати ланцюгову реакцію поділу, при якій нові нейтрони, у свою чергу активують реакцію поділу ядер палива. Однак крім реакції поділу завжди присутні конкуруюча реакція радіаційного захоплення і витік нейтронів з активної зони реактора. До складу АЗ завжди входять теплоносій, конструкційні матеріали і сповільнювач, які збільшують захоплення нейтронів.
Таким чином ми приходимо до необхідності вивчення того, за яких умов можлива ланцюгова реакція поділу в ЯР на теплових нейтронах (саме такі реактори звичайно застосовуються для енергетичних цілей). Потрібно відзначити, що ми ...
