Число вторичных нейтронов на 1 акт деления
| Нуклид | 233U | 235U | 238U | 239Pu | 241Pu |
| ν | 2,50 | 2,43 | 2,9 | 2,89 | 2,99 |
Все нейтроны деления подразделяются на мгновенные и запаздывающие.
Мгновенные нейтроны, составляющие более 99% общего числа, испускаются через 10–15 с после начала деления, т. е. практически мгновенно. Оставшаяся часть нейтронов (менее 1%) выходит с задержкой от десятых долей секунды до примерно минуты и даже несколько больше. Эти нейтроны относят к запаздывающим. Энергия запаздывающих нейтронов оказывается почти в два раза меньше энергии мгновенных нейтронов.
В пределах интервала энергий от 0,1 до 18 МэВ распределение нейтронов деления по энергиям близко к максвелловскому и приведено на рис.5.13.
Для точного описания спектра нейтронов деления используется формула:
n(E)=a·sh 
·exp(-E/c) (5.36),
Рис.5.13. Спектр нейтронов деления 235U тепловыми нейтронами.
коэффициенты которой предлагаются разными авторами следующими:
константы Крэнберга:
a=0,453; b=2,29; c=0,965;
константы Уатта-Фэзера:
а=0,484; b= 2; c=1.
Представленные формулой (5.36) спектры нейтронов деления нормированы на 1 нейтрон деления, а энергия Е выражена в МэВ.
При делении 235U тепловыми нейтронами средняя энергия мгновенных нейтронов деления близка к 2 МэВ, а максимум распределения приходится на 0,7 МэВ. Считается, что спектр нейтронов деления простирается до 10 МэВ, т.к. вклад более высокоэнергетичных нейтронов очень мал. В низкоэнергетической части спектра вклад нейтронов с энергией ниже 0,05 МэВ составляет менее 0,5%.
|
|
|
Энергетический спектр нейтронов деления зависит от энергии нейтронов, вызывающих деление, и делящегося материала. Однако это различие невелико и часто на практике используются спектры нейтронов деления 235U тепловыми нейтронами, описываемые выше приведенной формулой. Для оценки спектров мгновенных нейтронов деления, испускаемых разными делящимися материалами, используется упрощенная формула Крэнберга:
n(E)=С 
exp (-3E/(2 
)) (5.37)
с полученными экспериментально значениями нормировочного множителя С и средней энергией спектра , приведенными для разных делящихся нуклидов в табл.5.5.
Таблица 5.5.
Значения констант формулы 5.28.
| нуклид | 233U | 235U | 239Pu | 241Pu |
| C | 0,755 | 0,770 | 0,733 | 0,733 |
|
| 1,96±0,06 | 1,94±0,05 | 2,00±0,05 | 2,00±0,05 |
Реальный спектр нейтронов в активной зоне ядерного реактора отличается от описанных выше, поскольку энергетическое распределение нейтронов формируется разными нуклидами, входящими в состав ядерного топлива, а также накоплением нейтронов низких энергий в процессе замедления быстрых нейтронов деления в отражателе и конструктивных элементах активной зоны. На рис.5.14 показан типичный спектр нейтронов в активной зоне реактора на тепловых нейтронах с указанием отдельных энергетических групп.
|
|
|
Рис.5.14. Спектр нейтронов деления (1) и в активной зоне реактора на тепловых нейтронах (2).
При использовании реакторных установок для экспериментальных исследований использованием различных замедлителей формируют спектры нейтронов под определенную задачу; тогда действующий спектр может сильно отличаться от спектра нейтронов деления.
Атомный реактор является самым мощным стационарным источником нейтронов. В зависимости от типа реактора плотность потока нейтронов деления в активной зоне достигает 1017 - 1020 м-2 с-1.
Запаздывающие нейтроны, доля которых составляет не более 1%, играют определяющую роль в управлении цепной самоподдерживающейся ядерной реакцией. Природа их образования описана выше (см. разд. 5.2.4) и их временные параметры связаны с периодами β-распада их предшественников. Обычно идентифицируется 6 временных групп запаздывающих нейтронов с некоторыми усредненными периодами полураспада. Выходы запаздывающих нейтронов в каждом временном интервале для различных тяжелых нуклидов приведены в табл.5.6.
|
|
|
Таблица 5.6.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 869; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!