Вывоз мусора: musor.com.ru
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 |

Коэффициент реактивности



Скорость цепных реакций во времени может сильно возрастать благодаря непрерывной подаче энергии для образования активных частиц или использованию энергетического эффекта реакции на образование новых частиц. При возрастании числа активных частиц так называемый коэффициент размножения будет больше единицы (1,1...1,5) и создаются условия для перехода реакции во взрыв. В качестве примера последнего случая цепной реакции можно привести реакцию кислорода с водородом по следующей схеме (звездочкой обозначены активные частицы):

Исчезновение активных центров (ионы, возбужденные молекулы) может вызвать обрыв цепи или уменьшить коэффициент размножения. Это происходит в следующих случаях:

ЦЕОЛИТЫ (от греч. zeo - вскипаю, lithos - камень; по способности вспучиваться при нагревании) - гр. породообразующих минералов, водных алюмосиликатов, гл. обр. кальция и натрия. К Ц. относят ок. 30 минералов, из к-рых наибольшее практич. значение имеют высококремнистые и термокислостойкие ш а б а з и т, кл и нопти л ол ит, морденит, эрионит. Чистые Ц. бесцветны. Тв. 3,5-5,5; плотн. 2000-2300 кг/м3. Применяются как эффективные сорбенты, для очистки воды, нефтепродуктов, жидких продуктов органич. синтеза и т.п. Широко используется синтетич. Ц. (пермутиты). ЦЕПИ ПРОТИВОСКОЛЬЖЕНИЯ - метал л ич. цепи, надеваемые на ведущие колёса автомобиля для повышения его проходимости по обледенелым дорогам и относит, бездорожью. ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА - механизм для передачи вращения между параллельными валами при помощи двух жёсткозакрепл. на них зубчатых колёс - звёздочек, через к-рые перекинута бесконечная (замкнутая) приводная цепь (напр., передача от педальной оси к заднему колесу велосипеда). Одной цепью можно передавать вращение неск. валам, удалённым на расстояние до 8 м; при этом изгибающая нагрузка на валы в 2 раза меньше, чем при ремённой передаче, допускается некоторая неточность в параллельности валов, т. к. передача обладает пластичностью, гарантирована от проскальзывания; кпд 0,96-0,97. ЦЕПНАЯ ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ - реакция деления атомных ядер тяжёлых элементов под действием нейтронов, в каждом акте к-рой число нейтронов возрастает, так что может возникнуть самоподдерживающийся процесс деления. Напр., при делении одного ядра изотопа урана 235U под действием одного первичного нейтрона испускается в среднем 2,5 вторичных нейтрона. Хар-кой развития Ц.я.р. служит коэффициент размножения нейтронов k, равный от-

ЦЕПНАЯ ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ — реакция деления атомных ядер тяжёлых элементов под действием нейтронов, в каждом акте к-рой число нейтронов возрастает, так что может возникнуть самоподдерживающийся процесс деления. Напр., при делении одного ядра изотопа урана !3SU под действием одного первичного нейтрона испускается в среднем 2,5 вторичных нейтрона. Хар-кой развития Ц. я. р. служит коэффициент размножения ft в рассматриваемой системе, равный отношению числа нейтронов, поглощаемых делящимся веществом в данном и предыдущем звеньях цепи. Систему наз. критической, если й=1, под-критической, если ft < 1,и надкритической, если ft > 1. Самоподдерживающаяся Ц. я. р. возможна только в такой системе, для к-рой h^ I. Ц. я. р. сопровождаются выделением огромного кол-ва энергии (ок. 200 МэВ на каждое делящееся ядро урана или плутония). Это обусловливает практич. использование Ц. я. р. в качестве источника энергии (см. Ядерный реактор). На использовании огромной энергии (гл. обр. взрывной), высвобождающейся при Ц. я. р., основано действие ядерного (атомного) оружия.

ных винтовых дислокаций, введя следующие параметры, характеризующие эволюцию дислокационной структуры (рис. 3.3): бв —коэффициент размножения подвижных дислокаций, т. е. число (плотность) подвижных винтовых дислокаций, рождающихся на единице длины пути винтовой дислокации;

Коэффициент размножения.....

Коэффициент размножения

Коэффициент размножения

точная форма реактора. Для этой цели было выполнено много расчетов для реактора с бесконечно большой активной зоной. В таком реакторе не может быть утечки, так что коэффициент размножения становится равным:

ной, т. е. эффективный коэффициент размножения становится Меньше единицы и реактор перестает быть критическим.

Эта зависимость сопротивления от мгновенной величины и скорости пластического сдвига не учитывает влияния истории предшествующего нагружения. Так как высокоскоростная деформация по результатам экспериментальных исследований приводит к повышенному упрочнению, а значит и к более высокой плотности дефектов кристаллической решетки по сравнению с аналогичной деформацией при меньшей скорости, коэффициент размножения зависит от уровня действующих напряжений или связанной с ним скорости пластического сдвига В тепловых реакторах средний температурный коэффициент реактивности отрицательный, т.е. увеличение температуры топлива или замедлителя вызывает уменьшение реактивности.

Следовательно, реактор мощностью 1000МВт, находившийся в эксплуатации 30 сут, в течение 100 сут после останова будет иметь мощность остаточного тепловыделения активной зоны 5,8 МВт. Очевидно, что после останова реактора необходимо обеспечить его охлаждение, чтобы предохранить топливо от перегрева. Большинство энергетических реакторов, находящихся сегодня в эксплуатации, использует легкую воду в качестве замедлителя и теплоносителя. Это имеет как преимущества, так и недостатки. Вода, конечно, имеет высокое содержание водорода и, как следствие, является хорошим замедлителем. Она широко распространена в природе, и не возникает проблем при прокачке ее через трубопроводы. Использование воды дает отрицательный температурный коэффициент реактивности; если температура воды становится слишком большой, то реактивность становится отрицатель-

Но есть также и недостатки. Прежде всего водород в воде имеет довольно большое сечение захвата нейтронов по сравнению с другими замедлителями. Так как захват нейтронов в D2O значительно меньше, чем в Н2О, то при использовании в качестве замедлителя тяжелой воды топливом может служить природный уран. При использовании обычной воды в качестве теплоносителя реактор может работать только на обогащенном уране. Другим недостатком является то, что саморегулирующий температурный коэффициент реактивности ограничивает температуру воды (теплоносителя) до относительно низких значений по сравнению с ТЭС, использующими органические топлива. Это означает, что общий КПД АЭС ниже, чем ТЭС, и составляет около 31 %.

В настоящее время среди американских легководных реакторов около GO % составляют реакторы P\VR 'и 40 % — BWR. Оба эти типа, как уже отмечалось, имеют отрицательным коэффициент реактивности. В реакторах B\\'R существуют проб темы, связанные с использованием пара (удаление влажности, радиоактивность). Для реакторов PWR требуется более сложная н более дорогая герметизирующая оболичка. но зато они имеют более высокую удельную мощность (тепловую) и соответственно лучшее использование'топлива. В некоторых странах действуют газоох-лаждаемые реакторы (HTGR). В США технология охлаждения газом была разработана н опробпрована ка небольшом реакторе мощностью 40 МВт. установленном на блоке N° 1 АЭС Пич BOTTOM. Этот реактор был выведен из эксплуатации после почти восьмилетней успешной работы. Более мощный газоохлаж-даемый реактор (ЗЗО .МВт) на АЭС Форт-Сент-

влияния на температурный коэффициент реактивности реактора, тем самым упрощая проблемы управления. В реакторах с гелием в качестве теплоносителя нет проблемы, аналогичной образованию пузырей натрия в реакторе-размножителе на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем. Отсутствие замедляющего эффекта сохраняет жесткий спектр нейтронов и улучшает процесс воспроизводства ядерного топлива. Гелий не вызывает коррозию, а его прозрачность позволяет наблюдать процесс перегрузки и работы по техническому обслуживанию. Ввиду отсут-. сТвия радиоактивности горячий гелий может быть направлен в пароперегреватель и паро-_ генератор без промежуточного теплопередаю-щего контура, требуемого для натрия. Можно даже представить возможность одноконтурного энергетического цикла, когда гелий-теплоноситель из реактора направляется прямо в газовую турбину, соединенную с генератором. Многие преимущества этого реактора перед реактором-размножителем на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем, казалось бы, предопределяют его развитие, но, как мы знаем, одни научные предпосылки подчастую недостаточны для принятия принципиальных решений.

Данные включают опыты на Янки с КОН и NH3 и на Сак-стоне с КОН, LiOH, NH3OH и К2$О4 при концентрации бора от 1 до 1100 мг/кг. В последовательных опытах на Сакстоне не наблюдалось заметного влияния на коэффициент реактивности изменения содержания бора от 7 до 1100 мг/кг. Данные с К2$О4 имеют особый интерес, так как они были использованы для разделения эффектов -лонной силы от рН-эффектов. Наблюдаемый

Рис. 6.18. рН-коэффициент реактивности для реакторов Янки и Сакстон [23]:

Активные зоны реакторов типа ВВЭР обладают отрицательными мощностными коэффициентами реактивности. Температурный коэффициент реактивности в начале работы первых загрузок активных зон близок к нулю и отрицателен в течение всей дальнейшей эксплуатации. Отрицательные значения коэффициентов реактивности способствуют удобному управлению реакторами и существенно ограничивают неблагоприятные отклонения параметров при возможных авариях с увеличением реактивности.

Вывод о неограниченном росте мощности с постоянным периодом относится к случаю, когда внесенная реактивность остается постоянной. В реальных условиях при росте мощности происходит изменение температуры топлива, замедлителя и теплоносителя, что приводит к появлению дополнительной реактивности [23]. Характеристикой этого эффекта является мощност-ный коэффициент реактивности K.Q, показывающий, на сколько меняется реактивность при изменении мощности реактора на 1 МВт или на 1% от номинальной мощности. Мощностный коэффициент реактивности зависит от типа реактора, состава активной зоны, степени выгорания топлива и других факторов. Энергетические реакторы проектируются таким образом, чтобы мощностный коэффициент реактивности был отрицательным. Тогда при внесении внешней положительной реактивности А/С за счет роста мощности появляется отрицательная реактивность, компенсирующая внешнюю положительную реактивность, и реактор стабилизируется на новом уровне мощности. Изменение мощности AQ, соответствующее этому новому уровню, может быть найдено из соотношения

При скользящем давлении пара перед турбиной понижается средняя температура теплоносителя в реакторе. Это связано с изменением энергетического спектра нейтронов и уменьшением средней длины их пробега из-за возрастания плотности воды, что приводит к уменьшению утечки нейтронов из активной зоны. В водоводяных реакторах некипящего типа (ВВЭР) вследствие отмеченного понижение температуры т увеличивает реактивность. Такие реакторы имеют отрицательный температурный коэффициент реактивности dp/dr. В кипящих реакторах указанные факторы ослабляются

v — объем пузырька; v" — скорость движения паровой фазы; — коэффициент увлеченной массы жидкости; чз — коэффициент реактивности.




Рекомендуем ознакомиться:
Коэффициентов активности
Коэффициентов безопасности
Коэффициентов гидравлического сопротивления
Коэффициентов излучения
Качеством продукции
Коэффициентов неравномерности
Коэффициентов определяются
Коэффициентов поглощения
Коэффициентов приведены
Коэффициентов разложения
Коэффициентов температурного
Коэффициентов учитывающих
Коэффициентов устойчивости
Коэффициенту жесткости
Коэффициенту поглощения
Меню:
Главная страница Термины
Популярное:
Где используются арматурные каркасы Суперпроект Sukhoi Superjet Что такое экология переработки нефти Особенности гидроабразивной резки твердых материалов Какие существуют горные машины Как появился КамАЗ Трактор Кировец К 700 Машиностроение - лидер промышленности Паровые котлы - рабочие лошадки тяжелой промышленности Редкоземельные металлы Какие стройматериалы производят из отходов промышленности Как осуществляется производство сварной сетки