Главная >> Лекции по ядерной физике Введение
Отравление реактора - это процесс накопления в нём короткоживущих продуктов деления, участвующих в непроизводительном захвате нейтронов и тем самым снижающих запас реактивности реактора при их образовании и, наоборот, высвобождающих его при их β-распаде.
Особенностями процесса отравления по сравнению с другими ранее рассмотренными процессами, приводящими к потерям запаса реактивности, является то, что:
- Процесс отравления, как принято предполагать, вызывается накоплением только одного β-активного продукта деления - ксенона-135, - который характеризуется величиной стандартного микросечения поглощения σa0Xe = 2720000 барн, величинами удельного выхода γXe = 0.003 и периода полураспада Т1/2Xe = 9.2 часа (или величиной постоянной β-распада λXe = 2.09 . 10 -5 c-1).
- Отравление - протекает существенно быстрее, чем процессы выгорания, шлакования и воспроизводства. Переходные процессы отравления и переотравлений реактора ксеноном длятся не более трёх суток.
- В отличие от указанных выше процессов, отравление - процесс обратимый: при возрастании концентрации ксенона-135 реактор отравляется (и теряет запас реактивности), при снижении концентрации ксенона - он разотравляется (что приводит к высвобождению положительной реактивности).
- Если посмотреть на совмещённый график энергетических спектров для теплового, промежуточного и быстрого реакторов вместе с зависимостью сечения поглощения 135Xe от энергии нейтронов Е (рис.19.1), то станет ясно, что отравление ксеноном существенно для тепловых реакторов, малосущественно - для промежуточных и несущественно - для быстрых реакторов.
Рис.19.1. Различия в поглощении нейтронов ксеноном-135 в тепловом, быстром и промежуточном реакторах.
Количественными мерами отравления реактора ксеноном, подобно мерам оценки рассмотренных ранее процессов, являются:
- относительная доля поглощаемых ксеноном нейтронов, равная отношению скоростей поглощения тепловых нейтронов ядрами ксенона и ядрами 235U:
qXe(t) = σaXe Nxe(t) Ф / σa5 N5 Ф = (σaXe/ σa5 N5) Nxe(t). ( 19.1)
- потери реактивности от отравления ксеноном, связанные с величиной доли поглощения нейтронов ксеноном (в любой момент времени) зависимостью:
ρXe (t) = - qXe(t) θ = - (σaXe θ /σa5 N5) Nxe(t), (19.2)
где θ - коэффициент использования тепловых нейтронов в неотравленном реакторе.
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:
Социальные комментарии Cackle
|