Numărul mediu de coliziuni N, media timpului de decelerare t și pătrat îndepărtarea medie Lb unui neutron dintr-o sursă de neutroni în timpul decelerării într-un mediu infinit de energie de 1 MeV o energie de 0,1 eV
În procesul de încetinire a neutronilor, așa-numitele Neterminele termice în echilibru termic cu mediul în care are loc decelerarea. Energia medie a unui neutron termic la temperatura camerei este de 0,04 eV. În procesul de încetinire a neutronilor sunt absorbite sau emise de nuclee din mediul exterior, adică a pierdut. Moderatorii care conțin nuclee de lumină, pierderea de absorbție este mică și cea mai mare parte neutronii emiși de sursa este transformata in neutroni termici, cu condiția ca dimensiunile retardant sunt suficient de mari în comparație cu dimensiunea Lb.
Printre cei mai buni retardatori utilizați pe scară largă în fizica nucleară și tehnologia nucleară pentru transformarea neutronilor rapizi în neutroni termici sunt apă, apă grea, beriliu și grafit.
Apa. Avantajele apei obișnuite ca moderator sunt disponibilitatea și ieftinitatea. Dezavantajele apei sunt punctul de fierbere scăzut (100 ° C la o presiune de 1 atm) și absorbția neutronilor termici. Primul dezavantaj este eliminat prin creșterea presiunii în circuitul primar. Absorbția neutronilor termici pe apă este compensată prin utilizarea combustibilului nuclear pe bază de uraniu îmbogățit.
Apa grea. Apa grea in proprietatile sale chimice si termice este putin diferita de apa obisnuita. Practic nu absorb neutronii, ceea ce face posibilă utilizarea uraniului natural ca combustibil nuclear în reactoare cu un moderator de apă grea. Dezavantajul apei grele este costul ridicat al acesteia.
Grafitul Grafitul natural conține până la 20% din diferite impurități, inclusiv bor, un absorbant bun. Prin urmare, grafitul natural este inadecvat ca un moderator de neutroni. Reactorul grafit este produs artificial dintr-un amestec de cocs de petrol și gudron de cărbune. În primul rând, blocurile sunt presate din amestec și apoi aceste blocuri sunt tratate termic la o temperatură ridicată. Grafitul are o densitate de 1,6-1,8 g / cm3. Se sublimează la o temperatură de 3800-3900 ° C Grafitul încălzit în aer până la 400 ° C se aprinde. Prin urmare, în reactoarele de putere este conținut într-o atmosferă de gaz inert (heliu, azot).
Beriliu. Beriliul este unul dintre cei mai buni retardatori. Are un punct de topire ridicat (1282 ° C) și conductivitate termică, este compatibil cu dioxidul de carbon, apă, aer și câteva metale lichide. Cu toate acestea, în reacția de prag 9Be (n, 2n) heliul apare, prin urmare, sub iradiere intensă de către neutronii rapizi, gazul se acumulează în interiorul beriliului, sub presiunea căruia se umflă beriliul. Utilizarea beriliului este limitată și de costul său ridicat. Refractorii și dispozitivele de distilare a apei sunt fabricate din beriliu în zona activă a reactoarelor de cercetare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: