Рефераты

Реакция деления ядер. Жизненный цикл нейтронов

Реакция деления ядер. Жизненный цикл нейтронов

9

?????????? ?????????-??????????

????????

??????? ? 33

?????????????? ?????? ?????????? ?????????

“??????? ??????? ????. ????????? ???? ?????????”

??????

1996 1. ?????? ??????? ??????????

1.1 ??????? ????????? ???????

? ???? ?????, ? ?????? ????? ?????????? ??????????? ???????????? ? ???????. ?? ????????? ???????????? ?????????? ??????? ????????????? ???????? 30% ???????????????? ?????? ????????. ?????????? ????????, ??? ?????? ????? ??????? ? ??????? ? ???????????? ? ??????? ?????????? ??????? ?? ????????. ??????? ??????? ????????? ??????? ???????????? ????? ??????? ??????? ?? ????????? ( ??????? ????? ) ? ????????? ????? ( ??????? ?????????????? ???????? ???). ????????? ??????? ?????? ???????????? ? ????????????, ??????? ?? ????? ????????????.

???? ?? ???????? ? ????, ??? ?????????? ????? ???????? ????????, ??????? ???????? ? ????? ????? ??? ? ?????????????? ???????? ????????? ???????. ???????, ???????? ??????? ????? ???? ??? ??????? ????????????? ???????????? ?????????? ???????. ????? ???????????? ???????? ??????? ????????? ? ????????? ? ???????? E1 ? ?????????? ?????? ????????? ????????? ???? ?????? ? ???????? E2 ( E1 > E2 ). ? ???????? ???? ??????????? ???????? ?? ?????? ?????????, ?? ??? ???????????? ????????????? ??????????????? ???????, ?? ???? ?????????? ???????????? ?????????????? ????????? ? ???????? E' ( E' > E1 ). ????? ??????? ??????? ???????? ??????? ?????? ???? ??????????? ????????? ??????? ????????????.

1.2 ??????? ??????????? ??????? ???????, ?????? ???????

?????????? ??? ??????? ??????????? ??????? ??????? ???????. ?????? - ????????????? ???????????? ??????? ???????????? ?????? ( ???????????? ??????? ). ?????? ?????? ??????? ? ????????????? ??????? ????? ???????????????? ??????. ??? ??????????? ????? ??????? ????? ?????????? ? ??????? ???????? ???????.

?????????? ??????? ?????????? ???????? ????? ???????? ??????????? ???? ??? ???????????????????? ?????? ???????. ?????? ??????? ???????? ????????? ?????? ????????? - ??? ??????? ???????????? ??? ?????????? ???????, ? ? ?????????? ?? ?????? ?????????? ????????? ???????? ???????.

??? ??????? ???????????? ????????? ??????? ???????? ????? ??????? ???????, ????????? ?? ?? ????? ?????????????? ?????? ? ????? ???????????????? ?????????? ? ???????? ??????. ????? ????????? ??????? ??????? ???? ???? ???????? ????????? ?????? ???????. ??? ??????? ??????? ??????? ????, ??????? ????? ???????????? ????????? ? ???? ? ??????? 2,5 ?? ??? ??????? ????????? ?????????. ???????? ????????? ???????????? ????? ?? ??????????? ?????? ???????, ? ????????? ?????? ????????? ???????. ?????? ?????? ?????? ??????? ??????? ???????? ??? ????, ??? ?? ???????? ?? ??????? ?? ??????????? ?????, ??? ???????? ?? ??????? ????????????? ????? ?????????? ? ???????? ????????????.

2. ?????????????? ????????? ? ??????? ?????????, ??????? ??????? ????.

2.1. ????? ???????? ? ??????? ???????? ?????????????? ????????? ? ??????

? ????? ? ????????????? ?????????? ????????, ????? ???????? ??????? ????? ????????????? ??????? ???????. ??????????, ??????????????? ??? ??????????? ? ??????????? ?????? ??????? ??????? ???? ? ????? ????????? ??????? ?????????? ??????? ?????????????? ?????????.

? ?????? ?????? ???????? ???????? ????? ???????? ?????????????? ????????? ? ??????? ?????????, ???????? ??????? ?? ??????? ???????? - ??????? ??????? ????, ??????? ????????????? ??????? (??????????) ? ??????? ?????????.

??????? (fission)

n A ?????????? (capture)

????????? (scattaring)

??????? ??????? ??????????? ??????? ????????? ????????, ??????? ????? ???????? ???? ? ??????????? ?????????? ??? ??? ???? ?? ???. ????? ??????????? ??????? ???? ??????? ???????? ??????????? (????????????????) ???????.

2.2. ??????????? ??????? ??????? ???????

?????????? ?????? ?????????, ?????????? N? ????, ?? ??????? ?????? ????? ????????? ?? ????????? v ? ????????????? n.

?????? ?????????? ??????? ???? ??? ????? ????.

????? ?????????? ??????? ????? R, ?????

R = N? (1)

= n v - ????????? ?????? ?????????, - ???????????????? ??????? ??????????????. ?????????? ? ?????? ( 1 ? = 10-24 ??2 ).

????? ???????? ????????? (1 ) ??? ???? ???????? ??????? ???????:

Rf = N? f - ??????? ???????

Rc = N? c - ??????? ????????????? ???????

Rs = N? s - ??????? ?????????

total = f + c+ s

?????? ??????, ???????????????? ??????? ?????????????? ???? ??????? ??????? ?? ????????? ????? ???? ? ?? ??????? ????????. ??? ???? ??? ??????????? (E?) ???????????? ???, ? ????? ??????? ??????????? ??????? ???????? E? . ? ???????????? ? ???? ??????? ?????? ??????? ??????? ?? ??? ?????: ??????? ???????? ?????????, ??? E < 0,625 ??; ??????? ????????????? ????????? ??? ??????????? ???????, ??? 0,625 ?? < E < 0.1 ???; ??????? ??????? ?????????, ??? E > 0.1 ???;

2.3 ??????? ????????????? ??????? ? ??????? ?????????

?????????? ??????? ??? ?????? ???? ??????? ??????? - ??????? (??????????) ? ????????? , ? ????? ???????? ? ?????????? ???????? ???????? - ??????? ??????? ????, ??????? ?????????? ??? ??????????? ?????? ???????.

2.3.1 ??????? ?????????

?????????? ??? ???? ??????? ?????????: ??????? ??????????????, ??? ??????? ????????? ???????????? ??????? ????????????????? ???????? ? ???? ?? ???????? ????? ??????? ? ????????? ??????????????, ??? ??????? ????? ???????????? ??????? ???? ?? ??????????? ????????? ???? ? ????? ??????????? ? ???? -??????.

E0 A E1

n A

n E2

n

n A A+1

A

????? ????????, ??? ??????? ?????????? ????????? ?????????? ???? ??? ???????????? ????????? ??????? ???????? (E??? 0,1 ???), ? ?? ????? ??? ??????? ???????? ????????? ???????? ??????.

???????? ??????? ????????? ? ??????? ?????????? ?????? ???????????, ????????? ?????? ?? ??? ???????? ??????? ?????????? ????????? ? ????????. ? ???????? ???????-???????????? ?????? ?????????? ??????? ? ?????? ????, ??????.

2.3.2 ??????? ?????????? (???????)

?????? ??????? ?????? ?????? ???? ? ?????? ????????, ????????? ??? ???????? ????????????? ?? ????????? ? ??????? ???????.

n A A+1

A+1

? ?????????? ??????? ???????? ?? ?????? ???????. c ??????? ?? ??????? ???????? ? ?? ????????? ????? A. ? ??????? ???????? ????????? ??????? ??????????? ?????? c(E) ??????? ??????????????? ???????? ???????? v (??? ??????????? ????? ?? E). ??? ?????????? ??????? ???????? ?????????? ??????????? ???????, ? ??????? c ????? ????????? ?????????? ? ?????????.

2.4 ??????? ??????? ????

?????? ??????? ???????? ?????????? ??? ??. ?????????? ??? ??????? ????? ??????????? ???:

2.4.1 ????? ????? ??????? ???????

n

A1 ???

n A A+1 ???

n n A2 ???

n

??? ????????? ???????? ???? ???????? ???????? ??????? ?? ??? ????? (???????) ????????? ???? ??????? ?????? (??? ????? ???????????? ?????????) ?????? ? 95/140. ???????, ??????? ??????? ?????????? - ??? ??????? ???????. ????????? ?? ??? ??????? ????????? ??????????: U235, Pu239, Pu241 (? ??????? ??????????? ?????? U235, ?????????? ???????? ? ???????????? U238 ?????????? 0.714%). ?????? ???????, ????????, ???????????? ????, ??????? ?????? ???????? ??????????. ?????? ??????, ??????? ?? ????????? ?? ??????? ?????, ????????? ?????????? ????? ????????? ??????? ?? ????????? ???????.

2.4.2 ?????????????? ?????? ??????? ???????

?????????? ?????????????? ?????? ??????? ???????.

????? E??? = 0.025 ?? - ??????? ??????? ????????? ???????? ??? 200 ?. ????? E?????= 200 ???.

??????? ???????­

??? ?????????? ???????

E, ???

???????????? ??????? ????????

?????

167

???????????? ???????

?????

6

???????????? ??????? n

?????

5

???????????? ???????

?????

8

???????????? ???????

??????? ????????

12

2.4.3 ??????? ???????.

???. 2 ???. 3

???. 1

??????????? f(E) ????? ?????????? ??????? ???, ????????? ?? ?????? E-1/2 ????????????? ????? ??????????. ???? ?? ???????? ???? ??????????? ?????????? ???????? f(E) = E-1/2, ?? ?????? ??????????? f(E) = f E1/2 ??? U235 ? ??????? ???????? ?????????, ???????????? ?? ???. 1 ???? ??? ??????, ???????????? ??? ???????. ?????? ?? ???????? ??? ??????????? ????? ??????????? ?? ???. 1 ???, ? ?????????? ? ????? E = 0,3 ??.

?? ???. 2 ????????? ??????????? ??????????? f ? total ?? E ? ?????? ????? ??????? ???? ???????? ???????? ? ????????? ??????????. ?? ???. 3 ????????? ??????????? ??????? ??????? ??? U238, ?? ??????? ?????, ??? ??????? ????? ???? ???????? ?????? ???????? ?????????? (E??? > 1). ??????? ??????? ???? ?????????? ????????? ??????? ????? ?????????? ?? ??????????? ????????.

2.4.4 ??????????? ?????????

??? ????? ?? ??????????? ???? ?????, ??? ??????? ??????? ????? ????? ???? ????? ?????????? -??????, -??????? ???????, -?????? ???????, ???????? ??????? ? ????????. ? ????? ?????? ?????? ??????? ??????? ???????? ?????? ???????? ??????????? ?????????. ??????? ????? ??????????? ? ?????????? ??????? ??????? ????????? ?????????? f . ??? ???????? ??????? ?? ????????? ????? ?????????? ???? ? ??????? ?????????????????? ? ??? ????????. ?????????????? ???????? ???????? ????????? ???????? (?????? ?? 0,5 ?? 15 ???), ??? ??????????????? ???????? ????????? ???????. ??? U235 ??????? ???????? ??????? ????????? ??????? ????? 1.93 ???.

? ???????? ??????? ??????? ????? ?????????? ??? ???? ?????????????? ??????????? ?????? ??????? (?? ??????? ????????? ????????????? ???????), ??? ? ????, ??????????? ??????????????? ??????????? ?? ?? ??? (???? ??? ???????? ??????? ???????? ????????????? ???????).

2.4.5 ????????????? ????????

?????????? ???????????? ??????? ???????, ?????? ?? ????????? ? ????? ?????? ??????? ??? ????????????? ????????. ?? ????????, ??????? ?????????? ?? ??????????????? ??? ??????? ??????? ???????? (?????????? ????????), ? ? ?????????? ??????? ???????? ?????????? ?????????????? ??????????. ?????????????? ????????????? ????????? ??????? ?? ??????? ????????. ?????? ????????????? ???????? ????? ?? 6 ????? ?? ????????? ??????????: T - ??????? ????? ????? ????????, i - ???? ????????????? ????????? ????? ???? ????????? ???????, i/ - ????????????? ???? ????????????? ????????? ?????? ??????, E - ???????????? ??????? ????????????? ?????????.

? ????????? ??????? ????????? ?????????????? ????????????? ????????? ??? ??????? U235

? ??????

T, ???.

i

i/ , %

E, ???

1

80.0

0.21

3.3

0.25

2

32.8

1.40

21.9

0.56

3

9.0

1.26

19.6

0.43

4

3.3

2.52

39.5

0.62

5

0.88

0.74

11.5

0.42

6

0.33

0.27

4.2

-

? ?????:

N??? / (N??? + N???) = = 0.0065; T??? 13 ???.; T??? 0.001 ???.

?? ???? ?? ???????? ???????????? ??????? ??????? ???? ? ???????? ? ???????? ?????? ??????? ??????? ? ?????????? ????? ?????????.

3. ????????? ???? ?????????

3.1 ??????????? ?????? ???????

? ?????????? ??????? ???? ?????????? ? ??????? 2.5 ????????. ??????? ????? ???????????? ?????? ??????? ???????, ??? ??????? ????? ????????, ? ???? ??????? ?????????? ??????? ??????? ???? ???????. ?????? ?????? ??????? ??????? ?????? ???????????? ????????????? ??????? ????????????? ??????? ? ?????? ????????? ?? ???????? ???? ????????. ? ?????? ?? ?????? ?????? ?????????????, ??????????????? ????????? ? ???????????, ??????? ??????????? ?????? ?????????.

????? ??????? ?? ???????? ? ????????????? ???????? ????, ??? ????? ???????? ???????? ?????? ??????? ??????? ? ?? ?? ???????? ????????? (?????? ????? ???????? ?????? ??????????? ??? ?????????????? ?????). ????? ????????, ??? ?? ????? ????????????? ????????, ???????????? ???????????? U238, ??????????? U235. ????? ???? ??? ???????? ????? ???????, ??? ???????? ???? ???????? - ??????????? ? ??????????.

3.2 ???????? ?????????????? ?????? ???????

?????????? ???????????, ??????????????? ?????????? ?????? ??????? ???????.

3.2.1 ??????????? ??????????? ?? ??????? ?????????

????? ? ????? ???? N ??????? ?????????, ??? ????? ????????????????? ? ?????? ?????, ? ??? ????? ? ? ?????? U238, ?? ?? ??? ??????? ????? ??????? ???? ?????? ??????? (1 ???) ????? ???????? ??????? ????? ? ??????????? ????? ??????? ?????????. ??? ???? ?? ??????? ????? ?????? ?????? ???????.

??????????? ??????????? ?? ??????? ????????? - ????? ????????? ??????? ??? ????? ??????? U238 ?? ???? ??????? ??????? (??????????? ? ?????????? ??????? ???? U235).

????, ??? ???????? ??? ??????, ??? ?????? ???? U238 ? ???????. ????? ???????, ??? max = 1.35 (???? ???? U238 ????? 100%). ??? ???????? ????????? = 1.01 - 1.03.

3.2.2 ??????????? ???????? ????????????? ???????

????? ? ????? ???? N ?????????, ??????? ??????? ?????? ?????? ??????? U238. ?? ???? ????????? ?? ????? ????? ??? ?????? ???? ??????? ? ???????? ? ??????? ???????, ? ??????? ????????? ?????????? ????????? ??????? ??????? U238. ?????? ???????? - ??????????? ???????? ????????????? ???????.

??? ??????, ??? ??????? ????????? ? ???????? ?????????? ??????? ?????????? ??????????? ???????. ??????????? ??? ?????????? ???? ???? U238 ? ?????. ? ?????????? ???????? 0.65, ? ? ???????????? 0.93.

3.2.3 ??????????? ????????? ?????????????

????? ? ????? ???? N ???????? ?????????, ????? ? ???????? ???????? ????? ?? ??? ?????????? ? ???????. ????????? ???? ??????????? ? ??????? ????????? . ????, ??? ??????????? ????????? ????????????? ????? ?????????, ????????? ???????????? ????????? ???????? ???? ????????.

3.2.4 ?????????? ??????????? U235 ??????? ?????????

????? ? ??????? ??????????? N ???????? ?????????. ????, ??? ?? ?????? ?????????? ???????? ? ??????? ? ?????????? ????? ??????? ?????????. ?????? ???????? ??? ?????? ?????????? ????????? ????????? ??????? ?? ???? ???????? ???????, ??????????? ? ???????. ????, ??? ??? ??? ??????, ??? ???? ???? U235 ? ???????.

3.3 ????????? ???? ?????????

?????????? ????????? ???? ????????? ? ???????? ??, ???????? ???? ???????? ?????????? ? ?????????.

????? ?? ????????? ????? ?????? ??????? ? ??????????????? ????? ???????????? N1 ??????? ????????? ??????? 1 ?????????. ?? ???? ?????????????? ? ?????? U238 ??? ????? ??????? ???? ???? (1 ???) ????? N1 ????????? ( - ??????????? ??????????? ?? ??????? ?????????).

? ?????????? ????????? ?? ????? ????? ??? ???????? ????? ??????????? ? ??????? ? ??????? ????????????? ???????. ???????? ??? ???????, ??????? ?????????? ?????? U238 ??????? N1 ????????? ( - ??????????? ???????? ????????????? ???????).

????? ?? ???? ?????????, ??????? ?????? ????? ?????????, ?????????? ? ???????. ?????????? ??????????? ? ??????? ????????? ????? ????? N1 ( - ??????????? ????????? ?????????????).

????????? ?? ?????????, ??????????? ? ??????? ?????????? ??????? ???? U235 ? ????????? ????? ??????? ?????????. ?????????? ????????? ??????? ????????? N2 = ??? N1.

???. 4

????, ?? ?????, ??? ??????? ????????????? ???????? ???????????????????? ? ???????????. ???? ????? ????????? ?????????? ??????????? ?? ???. 4. ?? ?????? ?????, ? ??????? ?? ???????????????? ???????? ???????????? ?????????? ?? ?????? ???????? ?????????.

????? ??????? ??????????? ??????????? ????????? ? ??????????? ?????????? ?????:

K = Ni+1/Ni = ??? - ??????? 4-? ????????????.

??? ???????? ???? ????? ?????? ???????????

K?? = ??? P, ??? P - ??????????? ???????? ??????.

?? ???? ???????????? ?????????? ????? ?????????? ?????? ??????? ??????? ? ?? ????? ?????????. ????????? ????????? ?????? ??????? ???????, ????? ?????????? ??????? ?? ????? ??????? ????? ?????? ? ???? ? ???????????? ??????? ???????? ??????, ?? ???? ? ?????. ??? ??? ?????????? ????? ???????? ????????? ???????????? ????? ?? ??????????? ?????? ???????, ? ????????? ?????? ????????? ??????? ? ?????? ??????????? ? ??????????????? ?????? ??????? ??????????.

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

1. ????? ?. ?. ?????????? ?????? ??????? ?????????. ?.: ?????????, 1980.

2. ?????? ?. ?. ??????? ?????? ? ??????? ????????. ?.: ?????????, 1971.

3. ?????????? ?. ?., ?????????? ?. ?., ??????? ?????????????? ?????????. ?.: ???????????????, 1986.

4. ????????? ?. ?. ? ??. ??????????????? ??????? ?????????. ?.: ???????????????, 1982

5. ??????? ?. ??????? ????????. ?.: ???????????????, 1987

6. ????? ?. ?., ????????? ?. ?. ???????????? ?????? ??????? ?????????. ?.: ?????????, 1978

Array

© 2010 Современные рефераты