Работа ядерного реактора.

регулирующий стержень останется на уровне, при котором коэффициент К больше единицы, то очевидно, что каждое деление ядра урана²³⁵ будет вызывать в среднем больше чем одно деление дру­гих ядер. Поток нейтронов в реакторе, а вместе с ним и вы­деление энергии возрастет, мощность котла увеличится.

Мощность котла, или количество энергии, выделяю­щейся в одну секунду, можно определять, измеряя поток нейтронов, так как их количество определяет число ядер­ных реакций, в которых освобождается энергия. Чем больше поток нейтронов, тем выше уровень мощности котла. Во всех реакторах предусмотрено измерение по­тока нейтронов. Это осуществляется с помощью спе­циального прибора — ионизационной камеры, помещен­ной вблизи активной зоны.

Для регистрации медленных нейтронов применяются ионизационные камеры, наполненные газообразным сое­динением бора (BF3). Поглощение нейтрона бором при­водит к ядерной реакции, сопровождающейся вылетом быстрой альфа-частицы. При своем движении в камере альфа-частица производит ионизацию молекул газа. На электроды ионизационной камеры приходит электриче­ский заряд. При измерении очень интенсивных потоков медленных нейтронов, возникающих во время работы ядерных реакторов, используют менее чувствительные ка­меры, электроды которых покрыты слоем карбида бора.

Таким образом, нейтрон, проходящий сквозь камеру, вызывает небольшой импульс электрического тока. Чем больше поток нейтронов, тем больший ток протекает в ка­мере. Измерительный прибор дает нам значение потока нейтронов или относительную величину мощности урано­вого котла.

Как показывают расчеты, при коэффициенте размно­жения 1,005 поток нейтронов и соответственно мощность реактора увеличиваются за 10 секунд примерно в 2,7 раза.

В любом куске урана, а следовательно, и в урановом котле, независимо от того, протекает цепной процесс или нет, непрерывно выделяется энергия. Это происходит за счет самопроизвольного деления. Учитывая, что в 1 грамме урана за один час происходит в среднем 23 де­ления, можно легко подсчитать: если в ядерный реактор загружено около 1 тонны природного урана, то началь­ная мощность его примерно будет 7-10^-14 киловатт. Это, конечно, очень маленькая мощность, но ее вполне доста­точно для развития цепного процесса. При выбранном нами коэффициенте размножения К= 1,005 через 10 секунд эта мощность увеличится в 2,7 раза, через 20 секунд — в 7,3 раза и т. д.

Подсчитанное таким путем повышение мощности котла во время пускового периода можно представить в виде табл. 1.