2018-03-09
85
Во время работы реактора происходят следующие основные процессы в ядерном топливе:
а) деление ядер 
, а также образующихся в активной зоне 
и 
с образованием осколков деления. Из соотношения (2.2) видно, что при делении 1,05 кг выделяется энергия 1000 
. Примерно такие же цифры характерны для и , поэтому количество ядер 
, кг/т 
, разделившихся за кампанию топлива, составляет:
(2.5)
б) деление небольшой части ядер 
быстрыми нейтронами, рождающимися при делении различных ядер в активной зоне. Количество разделившегося , кг /т , определяется по формуле:
, (2.6)
где m – коэффициент размножения на быстрых нейтронах, характеризующий долю разделившихся ядер от общего их количества в реакторе;
в) образование при поглощении нейтронов ядрами с последующим радиоактивным распадом получившихся ядер 
и 
(рис. 2.1). Количество образовавшегося в активной зоне , кг /т , находится с помощью коэффициента воспроизводства ядерного топлива КВ:
. (2.7)
Наряду с в реакторе постоянно образуются 
, и 
(рис. 2.1), причем часть успевает разделиться за время кампании топлива. Суммарное количество разделившегося плутония и , (кг и )/т , равно:
(2.8)
где 
– суммарное содержание и в отработавшем топливе, (кг и )/т ; 
– суммарное содержание и в отработавшем топливе, (кг и )/т . Таким образом, можно определить количество разделившихся ядер , кг /т :
(2.9)
При написании этой формулы учтено то, что для выполняется примерно такое же, как для , соотношение между количеством выгоревшего топлива и количеством выделившейся при этом тепловой энергии;
г) примерно 15 % нейтронов, поглотившихся ядрами , не приведут к делению этих ядер (рис. 2.1). Следовательно, количество 
, кг /т , в отработавшем топливе составит:
. (2.10)
Тогда суммарное количество выгоревшего , кг /т равно:
(2.11)
Можно рассчитать также содержание , кг /т в отработавшем топливе:
(2.12)
Формулы (2.5)–(2.12) записаны в предположении, что не фигурирующие в них изотопы (
и др.) образуются в активной зоне в пренебрежимо малых количествах.
