/p>
(3.5)
де про i - логарифмічний декремент.
У свою чергу, логарифмічний декремент обчислюється таким чином:
(3.6)
Розрахунок перетинів для температури нейтронного газу рівний 400 К проводиться за формулами 3.1 та 3.2.
fa=0.96, ff=0.96 - поправки для U 235 на відхилення від закону 1/v 2.
бн - табличне перетин поглинання U235.
бн - табличне перетин ділення U235.
Тоді, з урахуванням поправок, перетину для U235 перераховуються за формулами:
Для всіх інших матеріалів, при fa=1:
Розрахунок мікро- і макроскопічних перетинів для урану:
Розрахунок мікро- і макроскопічних перетинів для кисню, що входить до складу палива:
Розрахунок мікро- і макроскопічних перетинів для торію:
Розрахунок мікро- і макроскопічних перетинів для ніобію:
Розрахунок мікро- і макроскопічних перетинів для цирконію:
Через сильну хімічного зв'язку між атомами водню і кисню в молекулі розрахунок макроскопічного перетину для води ускладнюється, тому прийнято брати експериментальні значення:
Розрахунок макроскопічних перетинів для палива:
Розрахунок макроскопічних перетинів для оболонки ТВЕЛ:
Результати розрахунку макроскопічних і мікроскопічних перетинів зведені в таблицю «нейтронно-фізичні характеристики« холодного »реактора» додаток 4.
3.4 Розрахунок коефіцієнта розмноження для нескінченної середовища
Коефіцієнт розмноження для нескінченної середовища визначається як добуток чотирьох співмножників:
, (3.7)
де з - коефіцієнт розмноження теплових нейтронів в пальному;
е - коефіцієнт розмноження на швидких нейтронах;
ц - ймовірність уникнути резонансного захоплення;
і - коефіцієнт використання теплових нейтронів.
Для розрахунку необхідно обчислюється кожен співмножник.
Розрахунок.
Якщо паливо застосовується у вигляді сплаву або хім. з'єднання, то з необхідно розрахувати за наступною формулою:
,
де - число нейтронів, що випускається при одному акті поділу;
.
Розрахунок е.
Для визначення в тісних решітках можна користуватися емпіричною формулою Батя-Циганкова:
(3.8)
де - максимально можливе значення (= 1,19);
- коефіцієнт розмноження на швидких нейтронах для одиночного блоку;
- відносини числа ядер водню до числа ядер торію.
визначається наступним чином:
де Р - ймовірність того, що швидкий нейтрон відчуває якесь зіткнення з ядром U.
У нашому випадку Р=0,1, тоді:
Відношення числа ядер водню до числа ядер торію визначається наступним чином:
де - площі теплоносія і палива;
- щільності теплоносія і палива;
- молярні маси води і торію.
Тоді, отримуємо:
Підставивши всі значення у формулу 3.8, одержимо:
Розрахунок.
Т.к. всі робочі канали містять збірки ТВЕЛ, то можна використовувати спосіб гомогенізації, при якому всі матеріали робочого каналу вважають рівномірно перемішаними.
Реальна осередок замінюється еквівалентною осередком з одним фіктивним циліндричним, блоком. Фіктивний блок утворюється шляхом гомогенізації всього вмісту робочого каналу (ядерне пальне, конструкційні матеріали, теплоносій).
Розрахунок і в цьому випадку ведуть в два етапи. Спочатку визначають величину і ф, що являла відношення числа теплових нейтронів, поглинених у фіктивному блоці, до загального числа поглинених теплових нейтронів:
. (3.9)
де F - коефіцієнт екранування;
(E - 1) - фактор, що враховує надлишкове поглинання нейтронів в сповільнювачі.
Для циліндричного уранового стрижня коефіцієнт екранування:
,
де I 0 і I 1 - модифіковані функції Бесселя нульового і першого порядків, які визначаються з таблиць цих функцій.
З гарним наближенням:
(3.10)
Фактор, що враховує надлишкове поглинання нейтронів в сповільнювачі:
, (3.11)
де - радіус еквівалентної осередки.
Потім розраховують коефіцієнт використання теплових нейтронів за формулою:
, (3.12)
де і 0 коефіцієнт в...
