Устройство ядерных реакторов. Виды реакторов

В настоящее время существует два типа ядерных реакторов ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор) и РБМК (реактор большой мощности канальный). Отличие в том, что РБМК – кипящий реактор, а ВВЭР использует воду под давлением в 120 атмосфер.

Реактор ВВЭР 1000. 1 — привод СУЗ; 2 — крышка реактора; 3 — корпус реактора; 4 — блок защитных труб (БЗТ); 5 — шахта; 6 — выгородка активной зоны; 7 — топливные сборки (ТВС) и регулирующие стержни;

Каждый ядерный реактор промышленного типа представляет собой котел, сквозь который протекает теплоноситель. Как правило это обычная вода (ок. 75% в мире), жидкий графит (20%) и тяжелая вода (5%). В экспериментальных целях использовался берилий и предполагался углеводород.

3.Определите пропускание пучка нейтронов слоем свинца-207 толщиной2 см, если его плотность 11300 кг∙м^-3.

 

Экзаменационный билет № 16

Гамма-излучение.

Гамма лучи – это электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны, возникает при р/а превращениях ядерных реакций. Энергия гамма квантов больше 10 Мэв. Эти лучи обладают жесткостью, не отклоняются в электрическом и магнитном полях, распространяются со скоростью света. Имеют слабую ионизирующую способность. Гамма было открыто Вилларом в 1900 году при облучении альфа и бета частицами свинца.

Коэффициент размножения.

Коэффициент размножения нейтронов — отношение числа нейтронов последующего поколения к числу нейтронов в предшествующем поколении во всём объеме размножающей нейтронной среды (активной зоны ядерного реактора). В общем случае, этот коэффициент может быть найден с помощью формулы четырёх сомножителей:

k ₀ –  коэффициент размножения в бесконечной среде;

μ - коэффициент размножения на быстрых нейтронах;

φ - вероятность избежать резонансного захвата;

θ - коэффициент использования тепловых нейтронов;

η - выход нейтронов на одно поглощение

3.Определите параметр деления ядер U-235 и U-238. Сделайте вывод.

Экзаменационный билет № 17

1.Виды ядерных взаимодействий.

1. Упругое рассеяние. Внутреннее состояние частиц не меняется, суммарная энергия постоянна, происходит перераспределение энергии между частицей и ядром .2. Неупругое рассеяние. Меняет внутреннее состояние ядра и частицы, образуется либо эта же частица с другой энергией, либо подобная ей и возбужденное ядро .3. Ядерные реакции. В результате возникают новые ядра и новые частицы. 4. Радиационный захват. В результате, которого частица поглощается ядром, превращается в новое ядро и излучает гамма квант.

2. Ядерное топливо.

Исходным ядерным топливом, имеющимся в природе, является уран, самый тяжелый из встречающихся в природе элементов. В настоящее время в качестве ядерного топлива преимущество получил диоксид урана. Он совместим с конструкционными материалами при высокой температуре. Ядерное топливо используется в ядерных реакторах в виде таблеток размером в несколько сантиметров. Оно обычно располагается в герметично закрытых тепловыделяющих элементах

 

3.Определите среднее число столкновений нейтронов в среде бериллия-10, при котором их энергия уменьшается от 8 МэВ до 0,025 эВ.

Экзаменационный билет № 18