Коэффициент неравномерности потока тепловых нейтронов

В тепловом реакторе с однородной загрузкой коэффициент неравномерности распределения тепловых нейтронов в активной зоне практически совпадает с коэффициентом неравномерности тепловыделения. Поэтому определяют так:

(131)

Сферический реактор. В большом реакторе без отражателей, размеры R и которого почти не отличаются, коэффициент неравномерности имеет максимальное значение

В общем случае, когда разница между R и существенна, в том числе и для реакторов с отражателями, коэффициент неравномерности можно вычислять по приближенной формуле

(132)

В двухгрупповом приближении выражение для имеет вид

(133)

где

Цилиндрический реактор. В цилиндрическом реакторе коэффициент неравномерности можно представить как произведение двух сомножителей - радиального коэффициента неравномерности и осевого коэффициента неравномерности :

(134)

При этом

(135)

(136)

Радиальный коэффициент неравномерности характеризует неравномерность энергетической нагруженности каналов реактора по сравнению с максимально нагруженным. Осевой коэффициент неравномерности характеризует неравномерность тепловыделения по длине каналов.

Приближенно для цилиндрического реактора

(137)

(138)

где

В реакторе без отражателей коэффициент неравномерности имеет наибольшую величину. Если положить , то

В двухгрупповом приближении для реактора с боковым отражателем

(139)

где

Для вычисления обычно пользуются формулой (138).

Прямоугольный реактор. В реакторе прямоугольной формы с размерами Н_х, Н_у и Н_z коэффициент неравномерности состоит из трех сомножителей

(140)

где каждый из сомножителей в первом приближении может быть вычислен по формуле (138) при подстановке соответствующих величин Н и . Двухгрупповой метод для этого случая мы не рассматривали.

Выражения для написаны в предположении, что максимум потока находится в центре реактора (или вблизи центра в случае асимметрии отражателей). Однако возникающие около границ с отражателями всплески потока тепловых нейтронов могут иногда превышать величину потока в центре активной зоны. В общем случае коэффициент неравномерности должен определяться по формуле (131) с учетом этого обстоятельства.

Глава 4. РАСЧЕТ ИЗОТОПНОГО СОСТАВА ГОРЮЧЕГО

Изотопный состав горючего

Изотопный состав горючего сказывается в основном на макроскопическом сечении поглощения в активной зоне реактора и на коэффициенте теплового использования . Поэтому при определении изотопного состава интересны не столько концентрации отдельных изотопов, сколько произведения их на сечения поглощения, т.е. парциальные макроскопические сечения поглощения изотопов. Наиболее важны такие процессы, вызывающие изменение изотопного состава делящегося вещества:

1) выгорание основного делящегося изотопа;

2) накопление вторичного ядерного горючего;

3) накопление шлаков;

4) отравление.

Кроме этого, при длительной работе реактора (при глубоком выгорании основного делящегося изотопа) заметную роль могут играть изотопы Ри ²⁴⁰, Ри ²⁴¹ (продукты превращения Ри ²³⁹) и другие. Мы будем учитывать только первые четыре процесса.