Почему ниже в лекциях по Системам Управления и Защиты яр уделяется так много внимания физике ядерной реакции ?

Ответ :

1. Реактор ( как объект управления ) подобно космическим кораблям взрывоопасен и является управляемой ЯДЕРНОЙ БОМБОЙ с последствиями от взрыва ( как показывают приведенные выше три случая) большими, чем взрыв бомб в Хиросиме и Нагасаки.

2. При коэффициенте размножения цепной реакции кэфф менее 1 он не работоспособен для производства электроэнергии !

3. При К_ЭФФ = 1,0 он производит тепло для производства электроэнергии.

4. Однако при К_ЭФФ = 1,0075 ( менее 1% от К_ЭФФ ) он превращается в бомбу!

5. Поэтому нужно спроектировать систему управления им так, чтобы никогда при управлении эта величина не была достигнута !

Для этого нужно хорошо знать физические основы безопасного управления им !

Обратная связь на мгновенных нейтронах

Время жизни поколения мгновенных. нейтронов Т_М= 10^-4 сек

n_2МГН n_{2 МГН}

n _МГН

N₁ N₂

n _S

n_зап

n _ЗАП

b

n_{2 ЗАП} g

n_{2 ЗАП}

Обратная связь на запаздывающих нейтронах :

Время жизни поколения запаздывающих

нейтронов Т_З = 10 сек

Рис.2.1. Упрощенная картина взаимодействия мгновенных и запаздывающих нейтронов показана в виде положительных обратных связей в цепной реакции.

Условные обозначения:

n _S- источник нейтронов, от которого возникает цепная реакция ;

N₁ – нейтроны первого поколения в цепной реакции ;

b-частицы , испускаемые радиоактивными продуктами распада ;

g-гамма кванты, испускаемые радиоактивными продуктами распада очень медленно;

n _{МГН ,} – мгновенные нейтроны, испускаемые сразу при делении ядра урана ;

n _{ЗАП -} запаздывающие нейтроны , испускаемые с запаздыванием относительно момента деления ядра шестью группами примерно за время 10 сек

N₂ - нейтроны второго поколения, равные = n _{2 МГН} + n _{2 ЗАП}

З - ядра замедлителя ( воды ) ;

П – ядра всех поглотителей ( управляющих стержней, борной кислоты и выгорающих поглотителей ) ;

D – ядро делящегося урана или плутония.

Цепная реакция протекает следующим образом :

В начале первого цикла N₁ = n _S и фотонейтроны источника после предварительного замедления до тепловой энергии ( Е= 0,025 эв ) с большей вероятностью, чем нейтроны с большой энергией производят деление.

При этом выделяется тепловая энергия трех видов :