График зависимости количества нейтронов в реакторе после введения в критический реактор пачки (импульса) нейтронов.

Решим задачу по нахождению n(t), если в критический реактор без источника нейтронов мгновенно введена «пачка» нейтронов, используя импульсный источник нейтронов.

Поскольку в рассматриваемом случае r=0, то w₂=0 и w₁=-b_эфф/L. Пусть в реакторе при t< 0 задано n_o нейтронов. Естественно, что это количество нейтронов не будет изменяться во времени в связи с вводом в реактор пачки нейтронов n₁. В таком случае уравнение (1.54) можно представить в виде суммы: n(t)=n_o+ уравнение (1.54), в котором при t=0 n₁ нейтронов, а количество эмиттеров запаздывающих нейтронов, связанных с введением в реактор пачки нейтронов в момент времени t=0, естественно, равно 0, т.е. c(0) =0. Учитывая сделанные замечания и явный вид (1.54), получим

. (1.63)

Из (1.63) следует, что при t=0 в реакторе будет n(0)=n_o+n₁ нейтронов, но через сравнительно короткое время (порядка нескольких времен жизни мгновенных нейтронов) установится стационарное количество нейтронов в реакторе

n(t> > L)=n_o +n₁lL/b_эфф. (1.63а)

Причем спад количества нейтронов будет происходить по экспоненциальному закону с показателем w₁=-b_эфф/L (см. рис.1.5).

По временному спаду потока нейтронов в реакторе можно найти w₁ и, следовательно, отношение b_эфф/L. К сожалению, в реальных условиях не представляется возможным измерить w₁ из-за необходимости использовать нейтронный импульс большой мощности при r=0.

Итак, впрыскивание в реактор n₁ нейтронов приведет в асимптотике к увеличению их числа всего лишь до нейтронов. Для реактора на быстрых нейтронах это составит 5.10^-5n₁, если b_эфф»4.10^-3. Напрашивается вопрос: куда исчезли введенные в реактор нейтроны? Дело в том, что в равновесном состоянии количество нейтронов намного меньше количества источников запаздывающих нейтронов, а равновесие может быть достигнуто лишь при условии . Поэтому подавляющая часть введенных в реактор нейтронов будет израсходована на " создание" источников запаздывающих нейтронов.

Рис.1.5.Временная зависимость количества нейтронов в критическом

реакторе без источника нейтронов, если в момент времени t=0

в него введено мгновенно n₁ нейтронов.

Раздел 2. ИЗМЕНЕНИЕ НУКЛИДНОГО СОСТАВА В ПРОЦЕССЕ РАБОТЫ РЕАКТОРА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА РЕАКТИВНОСТЬ.

2.1. Глубина выгорания – единицы измерения и связь между ними.

Глубина выгорания - это количество разделившихся ядер, отнесенное к полному первоначальному количеству тяжелых ядер (торий, уран, трансурановые элементы). Это относительная характеристика и имеет размерность - проценты выгоревших тяжелых ядер (% т.я.).МВт-сутки/кг; % т.я.