Распределение энергии деления по ядерному реактору

L_i – длина потери энергии i -го типа.

i – вид энергии (энергия осколков, энергия нейтронов и т. д.)

Длина потери энергии – среднее расстояние на котором выделяется энергия i -го типа.

L_{оск. д} ~ m м (энергия выделяется внутри топлива)

L_b ~ мм (энергия выделяется в топливе и теплоносителе)

L_n ~ 10 см (энергия выделяется в теплоносителе)

L­_g ~ 1…10 см (энергия выделяется в теплоносителе)

W – вероятность неупругого рассеяния (характеристика реактора).

Для тепловых реакторов:

W» 0 Þ L_n² = L_{n еl}²

- средняя потеря энергии

- количество упругих столкновений

Для быстрых реакторов:

W» 1 Þ L_n² = L²_{n in} + L_g²

L_n больше размера ТВЭЛ, но меньше размеров активной зоны.

- вероятность избежать утечки i -го типа.

Для больших реакторов (энергетических) P_i» 1, т. е. вероятность утечки за пределы активной зоны

Оценим величину энергии, которая может уйти из активной зоны реактора.

- количество нейтронов, вылетающих за пределы активной зоны за 1 акт деления

E_захв ~ 3,5 МэВ – для большинства конструкционных материалов;

Т. е. за пределами активной зоны выделяется максимум (n - 1) E_захв = 1,42 × 3» 5 МэВ энергии на каждый акт деления, что составляет менее 3 %.

Даже если все нейтроны будут поглощены за пределами активной зоны (что не может быть) эта энергия составит 6…10 %.

Т. е. основная доля энергии деления выделяется в пределах активной зоны.

Т. к. осколки деления остаются в ядерном реакторе, а энерговыделение прямо пропорционально количеству осколков деления, то можно судить о распределении энергии по реактору.