Доля запаздывающих нейтронов. Среднее время жизни запаздывающих нейтронов. Понятие мгновенной критичности

Период реактора зависит от времени жизни одного поколения нейтронов, которые можно записать следующим образом:

,

где - время деления (от момента поглощения нейтрона до момента деления ядра), составляет 10^-14 – 10^-15 с;

- время замедления быстрого нейтрона до уровня тепловой энергии, ;

- среднее время жизни теплового нейтрона до поглощения или утечки из активной зоны .

Таким образом, определяющим является время жизни теплового нейтрона . Чтобы оценить возможности повышения мощности реактора, положим , тогда период реактора .

Если подсчитать увеличение потока нейтронов спустя 1 с после увеличения на 0,005, получим

,

Доля запаздывающих нейтронов в общем числе нейтронов деления изменяется от ядра к ядру и для ядер , , соответственно составляет 0,26%; 0,65%; 0,21%. Среднее время запаздывания нейтронов составляет 12,7 с. С учетом запаздывающих нейтронов среднее время жизни нейтронов запишется в виде:

,

где - суммарная доля шести групп запаздывающих нейтронов;

1-b - доля мгновенных нейтронов;

- среднее время задержки запаздывающих нейтронов, для равно 0,0924 с;

время жизни одного поколения нейтронов с учетом запаздывающих нейтронов .

Если = 0,005, то период реактора .

Если в системе, содержащей ядерное топливо, значительно увеличить коэффициент размножения нейтронов К_эфф ³ 1,0064, то для поддержания цепной реакции достаточно одних мгновенных нейтронов. Такую систему называют мгновенно критической, и она выходит из-под контроля.

Поэтому в реакторах с всегда К_эфф < 1,0065.

Мощность реактора определяется количеством нейтронов, участвующих в ядерной реакции деления. Изменяя их число, мы можем изменять состояние реактора, другими словами – управлять им.