Нейтронно-физические характеристики ядерного реактора

N – количество нейтронов в активной зоне.

N_f – количество прибывающих нейтронов (деление)

N_a – убыль за счет поглощения

J – убыль за счет утечки.

Для обеспечения стационарного режима N = const

K_эф - эффективный коэффициент размножения.

Т. е. эффективный коэффициент размножения – это отношение прибыли нейтронов в активной зоне к их убыли.

K_эф = 1 – стационарный режим;

К_эф < 1 - затухание ядерной реакции;

К_эф > 1 – разгон.

r - реактивность.

r показывает относительное отклонение К_эф от 1 (стационарного режима).

r = 0 – стационарный режим;

r < 0 – затухание реакции;

r > 0 – разгон.

- коэффициент размножения в бесконечной среде.

К_¥ - является характеристикой топлива и практически не зависит от геометрии активной зоны.

- вероятность избежать утечки.

Р – не зависит от характеристик топлива, а зависит только от геометрических характеристик активной зоны.

K_эф = K_¥ Р

æ ² – геометрический параметр ядерного реактора

L² – длина диффузии;

, где R – геометрические размеры активной зоны.

Для больших реакторов æ ²» 0 Þ P» 1

K_¥ = h j q m

- число нейтронов деления на один поглощенный топливом тепловой нейтрон.

n = 2,42 Þ h = 2,07 (для ²³⁵U)

j - вероятность избежать резонансного захвата при замедлении;

q - коэффициент использования тепловых нейтронов

m - коэффициент размножения на быстрых нейтронах

m = 1,015 …1,02 (для энергетических реакторов).

Изменение мощности реактора во времени

T – период удвоения мощности;

K_эф > 1 Þ T > 0

K_эф = 1 Þ T = ¥

K_эф < 1 Þ T < 0

- число нейтронов, возникающих в реакторе на одно поглощение.

- число нейтронов уходящих из активной зоны на одно поглощение.

- число нейтронов, уходящих из активной зоны (поглощенных вне активной зоны) на одно деление.

- число нейтронов, поглощенных в активной зоне на одно деление.