Размножающие (бридерные) реакторы

нейтронов в замедлителе, уране и примесях.

Работы ученых, доложенные на Международной кон­ференции по мирному использованию атомной энергии в Женеве в августе 1955 года, показали, что возможны

три типа ядерных реакторов с полным восстановлением ядерного горючего.

Первый тип реактора основан на использовании быстрых нейтронов для цепного процесса.

Как уже говорилось, поглощение нейтронов ядрами почти всегда растет с уменьшением скорости нейтронов.

Вы, вероятно, наблюдали, как быстро летящая муха прорывает паутину, расставленную пауком. Муху спасает только ее скорость, ее энергия. Муха, летящая медленно, безнадежно застревает в паутине. Эта аналогия довольно правильно отражает поведение различных нейтронов в веществе. Медленный нейтрон долгое время находится вблизи ядра, в области действия ядерных сил, и поэтому имеется большая вероятность его поглощения: он может быть захвачен ядерными силами даже тогда, когда про­ходит на некотором расстоянии от ядра. Поглощение же быстрого нейтрона не всегда происходит даже при его столкновении с ядром. Таким образом, если цепной про­цесс будет идти на более быстрых нейтронах, то тем са­мым значительно уменьшатся бесполезные потери нейтро­нов. Поглощение быстрых нейтронов в уране235, замедли­теле и примесях в десятки раз меньше, чем медленных. Но в природном уране цепной процесс на быстрых ней­тронах, как мы уже знаем, идти не может. Поэтому в реакторах на быстрых нейтронах, которые предназна­чены для восстановления ядерного горючего, должен при­меняться уран с большим содержанием урана235.

Такой реактор называется размножающим (бридерным), и состоит он обычно из центральной части (ядра реактора) и оболочки (рис. 20).

Цепной процесс происходит в центральной части реак­тора, которая должна состоять из сплава урана, обога­щенного легким изотопом, с каким-либо тяжелым метал­лом, слабо поглощающим нейтроны. Таким разбавителем может быть свинец или висмут. Объем центральной части должен быть рассчитан так, чтобы при его заполнении вес уранового сплава был немного меньше критического. Ре­гулировка процесса может производиться добавлением небольшого количества сплава, приводящего систему в критическое состояние. В этом состоянии, как уже нам известно, один из нейтронов деления вызывает еще одно деление, то есть коэффициент размножения равен еди­нице.

При работе такого реактора поглощение нейтронов невелико. Значительная часть их выходит из центральной части реактора и поглощается в оболочке, состоящей из урана238 или тория232. При достаточно толстой оболочке выход нейтронов из реактора практически отсутствует.

Страница 2 of 4« First...23...Last »