Простейший ядерный реактор.

Простейший ядерный реактор. Аппарат, в котором осуществляется управляемый цепной процесс деления, на­зывается ядерным реактором.

clip_image002

Рис. 15. Схема простей­шего ядерного реактора. При определенном положе­нии регулирующего стержня коэффициент размножения становится больше еди­ницы. Цепной процесс раз­вивается

Принцип действия ядерного реактора очень прост (рис. 15). Можно взять, например, кусок урана в виде полого короткого цилиндра с таким расчетом, чтобы его вес был близок к критическому. В этом случае коэффи­циент размножения будет близок к единице. Если посте­пенно вдвигать в полость цилиндра урановый стержень, то вследствие уменьшения утечки нейтронов через по­лость коэффициент размножения будет расти и при опре­деленном положении стержня он может стать несколько больше единицы. Нужно только помнить, что коэффи­циент размножения не должен превышать 1,01, так как при больших его значениях ядерный процесс будет опре­деляться мгновенно вылетающими нейтронами, реактор может выйти из управления и произойдет атомный взрыв. При коэффициенте размножения больше единицы нач­нет развиваться цепная реакция и возрастать количество выделяющейся энергии. При достижении нужной мощ­ности, изменяя положение уранового стержня, можно добиться такого состояния, при котором коэффициент размножения будет равен единице. Тогда в ядерном реак­торе будет выделяться постоянная во времени атомная энергия. Урановый цилиндр будет нагреваться, и выде­ляющееся в такой атомной «печи» тепло может быть использовано для различных целей.

Однако, как мы уже говорили, для осуществления та­кого рода цепного Процесса необходимо из ядерного го­рючего реактора удалить значительную часть урана238. Движущиеся нейтроны сталкиваются с его ядрами и, по­степенно теряя свою скорость, в конце концов погло­щаются ими.