2015-01-21
1111
Самарий–149 (149Sm) второй после 135Xe продукт деления с высоким сечением поглощения тепловых нейтронов (
~ 4,1∙104 барн). Самарий-149 накапливается в результате радиоактивного распада неодима–149 (149Nd), фрагмента деления урана, согласно цепочке:
Пренебрегая временем жизни 149Nd и выгоранием 149Pm уравнения для скорости изменения концентраций 149Pm и 149Sm можно записать:
 | (7.11) |
 | (7.12) |
где 
– выход 149Pm, равный выходу 149Nd в реакции деления ( = 0,013), 
с-1 – постоянная распада ядер 149Pm, - сечение поглощения тепловых нейтронов ядрами 149Sm.
Решение уравнений (7.11) и (7.12) для станционного состояния (
и 
) дает следующее выражение для равновесной концентрации 149Pm и 149Sm:
 | (7.13) |
 | (7.14) |
Из выражений (7.14) следует, что равновесная концентрация 149Sm не зависит от величины потока нейтронов и может оцениваться как 
. В переходный процессах концентрация 149Sm сильно изменяется, но при переходе в стационарный режим она возвращается к своему равновесному значению 
.
Время достижения равновесной концентрации 149Sm определяется потоком нейтронов и оценивается как:
 | (7.15) |
где 
- время достижения равновесной концентрации 149Sm.
При остановке реактора (Ф = 0) скорость изменения концентрации 149Sm зависит только от скорости распада накопленного 149Pm:
 | (7.16) |
Зависимость от времени отрицательной реактивности, обусловленной 149Sm, во время работы реактора, его остановки и последующего пуска показана на рис. 7.3.
Рис. 7.3. Зависимость реактивности от 149Sm в переходных
