Первый советский реактор.

одного грамма мы в том же месте поместим тонну урана? Задача кажется очень простой. В одной тонне миллион граммов, поэтому камера сосчитает уже 106 импульсов в час, или около 300 импульсов в секунду. Но это не так. Мы забыли о том, что нейтроны, вылетаю­щие при делении, будут также вызывать деления, и, чем больше окружающая масса урана, тем больше будет этих новых делений и новых нейтронов. Таким образом, число нейтронов в тонне урана будет всегда несколько больше подсчитанного нами.

Общее число нейтронов можно легко подсчитать, если вспомнить, что такое коэффициент размножения ней­тронов.

Читатель знает, что если в нашей системе урана с гра­фитом появилось No нейтронов, то эти нейтроны, совер­шая новые деления, создадут еще N0K нейтронов, гдё К — коэффициент размножения. В свою очередь эти NoK нейтронов дадут новых NoK2 нейтронов и т. д. В ко­нечном счете вместо No нейтронов мы получим бесконеч­ное число поколений новых нейтронов:

No, N0K, N0K2 , N0K3…

Сумма нейтронов всех поколений даст нам общее чи­сло нейтронов, полученное в результате появления в си­стеме N0 нейтронов, причем так как коэффициент размно­жения меньше единицы, то число нейтронов каждого последующего поколения меньше предыдущего (цепной процесс не идет).

Читатель, окончивший среднюю школу, конечно, знает эти числа: это члены бесконечно убывающей геометри­ческой прогрессии. Сумма всех членов бесконечной убывающей прогрессии равна: N= N0/(1—К)

Не следует думать, что это число нейтронов полу­чается за бесконечно большое время. Скорость нейтронов очень велика, и большое число поколений нейтронов будет рождаться в миллионные доли секунды. За это же время количество нейтронов возрастает до величины, близкой к сумме бесконечно убывающей прогрессии.

Таким образом, система, состоящая из урана или урана с графитом, является умножителем нейтронов. Если мы впустим в нее Nо нейтронов, то в ней получается большее число N((N0/(1-K)) нейтронов (при К<1). В том  случае когда коэффициент размножения очень мал, то есть когда количество урана невелико, размножения ней­тронов не происходит и N = N0. Но когда размер системы близок к критическому, коэффициент размножения не­много меньше единицы и число нейтронов резко воз­растает. Так, при К = 0,9 в уране рождается нейтронов в 10 раз больше начального количества. Если К = 0,99, то первоначальный поток нейтронов увеличивается в 100 раз, если К = 0,999, то — в 1000 раз, и т. д. Когда система становится критической, то уже один нейтрон вы­зывает их бесконечное множество. Теперь нам уже ясно, как экспериментально определяли советские ученые радиус урано-графитового шара, при котором начинается  Цепной процесс. Они измерили коэффициент размноже­ния для четырех шаровых

Страница 3 of 5« First...34...Last »