|
лоносій в реакторах на теплових нейтронах використовують воду, водяну пару, повітря, азот, вуглекислий газ тощо.
Керування перебігом ланцюгової реакції здійснюється звичайно регулюючими стержнями 6, виготовленими з матеріалів, які сильно поглинають нейтрони. Ці стержні можна повністю або частково вводити в активну зону, параметри якої розраховані так, щоб при повністю введених стержнях реакція явно не відбувалася. При поступовому виведенні стержня коефіцієнт розмноження нейтронів k в активній зоні зростає і за певного положення стержнів доходить до одиниці. В цей момент реактор починає працювати. В процесі роботи коефіцієнт k змінюється переважно в бік зменшення за рахунок забруднення активної зони осколками поділу. Ці зміни коефіцієнта розмноження компенсуються виведенням і, якщо потрібно, введенням стержнів. На випадок раптового збільшення інтенсивності реакції в реакторі є додаткові аварійні стержні, введення яких в активну зону негайно припиняє реакцію. Регулюючі стержні роблять із кадмію або бору, які ефективно поглинають повільні нейтрони. Керування стержнями звичайно автоматизоване.
З активної зони реактора виходить потужний потік нейтронів і гамма-променів. Оскільки гамма-промені і нейтрони досить сильно впливають на організм людини, необхідне влаштування потужного захисту 7 від цих випромінювань. До його складу входять добрі поглиначі гамма-променів (залізо і свинець), сповільнювачі й поглиначі нейтронів (вода, бор, бетон тощо).
Ланцюгова реакція, яка б сама себе підтримувала, можлива в реакторі з певними розмірами активної зони і завантаженою в неї масою ядерного палива. Частина нейтронів під час поділу ядер вилітає з активної зони. При малих розмірах активної зони реактора більша частина нейтронів покидатиме активну зону, не викликавши поділу ядер, і в такій системі не можна здійснити ланцюгової реакції. Поділ ядер відбувається у всьому об'ємі урану, а втрата нейтронів йде лише з поверхневого шару, тому зі збільшенням розмірів активної зони кількість народжуваних нейтронів зростає швидше, ніж вилітаючих з поверхні. За певних розмірів активної зони кількість втрачених внаслідок вилітання і захоплення нейтронів зрівноважується кількістю нейтронів, які виникають у процесі ділення. Інакше кажучи, якщо коефіцієнт розмноження нейтронів k = 1, ланцюгова реакція в такій системі можлива.
Мінімальні розміри активної зони, для яких можлива ланцюгова реакція, називаються критичними розмірами, а мінімальна маса розщеплюваних речовин, які перебувають у
|
|