Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Белл Д. -> "Теория ядерных реакторов" -> 182

Теория ядерных реакторов - Белл Д.

Белл Д. Теория ядерных реакторов — Москва, 1974. — 494 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyayadernihreaktivov1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 176 177 178 179 180 181 < 182 > 183 184 185 186 187 188 .. 264 >> Следующая


Оценить 6ох6ог можно следующим образом. При энергии Е, где имеется сильное перекрывание резонансов, доплеровская ширина должна быть велика по^равнению со средним расстоянием D между резонансами всех типов, т. е. ДID > 1; необходимо отметить, что D относится ко всем наиболее важным резонансам, а не только к резонансам одной системы, как в разд. 8.2.3. Кроме того, для таких резонансов Д > Г, так что в качестве эффективной ширины резонанса можно принять доплеровскую ширину.

Число резонансов пт, которые дают важный вклад в сечение при энергии Е, приближенно равно тому количеству, которое лежит в энергетическом интервале 2 Д около Е, т. е. nr ^ 2 ДID. При изменении энергии E на ДE можно ожидать, что это число изменится на величину порядка Hh J/пг. Следовательно, для относительного изменения получаем выражение

Изменение числа резонансов, вносящих вклад в сечение, приводит к соответствующим изменениям такого же порядка в сечениях ох, так что

1/Кпг = Ко/2Д.

350
Следует ожидать, таким образом, что

6ох бот « ох or D/2Д j или j (8.78)

б ох бог = Cox ог • Dl 2Д, J

где С — число, по порядку величины близкое к единице.

Уравнение (8.78) было подтверждено и более детальным анализом отдельной системы уровней, в которой D = D [90]. Кроме того, было установлено, что коэффициент С совсем нечувствителен к температуре. Значит, температурная зависимость ох обусловлена главным образом доплеровской шириной в уравнении (8.78). Комбинируя это уравнение с уравнением (8.76), находим, что-

дох_ ^0x °г D у —з/2

дТ З 4ГД

Такие выражения можно использовать при определении температурного коэффициента реактивности реактора.

После того как эффективное сечение реакции ох получено, его можно применять в большинстве случаев вместо ох при создании многогрупповых констант. Очевидно, что ох — медленно меняющаяся функция энергии нейтронов, в то время как ох описывает всю резонансную структуру. Замена ох на ох может привести к некоторым ошибкам при определении эффектов переноса нейтронов, но такие ошибки обычно невелики, особенно в случае высоких энергий, когда ох и ох слабо отличаются друг от друга. Хотя абсолютные различия между этими сечениями не имеют большого значения, их изменения с температурой важны при определении безопасности быстрых реакторов (см. разд. 8.4.5).

Описанные выше методы применимы к области высоких энергий нейтронов, где доплеровская ширина резонансов Д велика по сравнению со средним расстоянием между уровнями D. При более низких энергиях, например, в окрестности 10 кэв для сырьевых изотопов, где Д и D сравнимы, перекрывание резонансов значительно, но не существует никаких простых способов для его определения. Наилучшим подходом в этой области является прямой численный расчет. Следовательно, систему резонансов можно сконструировать с помощью ожидаемого распределения резонансных параметров 191]. Таким образом можно получить сечения с учетом доплеровского уширения и использовать их для оценки эффективных сечений и их изменения с температурой. Это необходимо делать для различных независимых систем резонансов, чтобы иметь уверенность в том, что результаты нечувствительны к выбору системы.

8.4. РЕЗОНАНСНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ

В ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ

8.4.1. МЕТОД ВЕРОЯТНОСТЕЙ СТОЛКНОВЕНИЙ

В большинстве реакторов и во многнх критических сборках поглощаюший материал, например топливные стержни или пластины, гетерогенно размещается в замедлителе. Такие гетерогенные системы представляли интерес, поскольку самые ранние исследования физики реакторов показали, что для достижения критичности в реакторе с графитовым замедлителем и топливом из естественного урана необходимо иметь уран в виде стержней или блоков. В результате такого гетерогенного размещения топлива резонансное поглощение в уране-238, приводящее к потере нейтронов, значительно уменьшается по сравнению с гомогенной системой, имеющей такой же состав.

351
В первых теоретических работах по резонансному поглощению в гетерогенных системах [92 J поглощение нейтронов представлялось в виде двух членов— поверхностного и объемного. В этом случае для количественного сравнения теории с экспериментом хорошие данные по резонансным параметрам не были нужны. Ho качественные характеристики теоретических результатов оказались хорошо согласующимися с ранними экспериментами. Несколькими годами позднее были опубликованы результаты теоретических исследований резонансного поглощения советскими учеными [93] и сделаны попытки выявить соответствие между этими двумя различными приближениями. В процессе этих исследований был развит метод вероятностей столкновений для определения резонансного поглощения в гетерогенных системах [94]. Этот метод описан ниже; показано, что, как и для гомогенной среды, задача

состоит в нахождении тонкой структуры нейтронного потока, но теперь его нужно,знать как функцию не только энергии, но и пространственной переменной.

Рассмотрим двухзонную систему, которая состоит из области F объемом Vf, содержащей поглощающий материал и некоторое количество замедлителя, и области M объемом Vm с основным внешним замедлителем (рис. 8.14). Замедлитель в области F может отличаться от замедлителя в области М. Каждая из областей может иметь сложную геометрию. Например, область F может представлять собой периодическую систему крестообразных топливных стержней, но внутри каждой области плотности и состав материалов предполагаются однородными. Макроскопические сечения рассеяния замедлителя ornF в области F и отМ в области M принимаются постоянными или слабо меняющимися с энергией, в то время как сечения поглотителя в области F, т. е. oaF (E) и (E), имеют
Предыдущая << 1 .. 176 177 178 179 180 181 < 182 > 183 184 185 186 187 188 .. 264 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed