Нейтронный отражатель

Отражатель нейтронов — это любой материал , отражающий нейтроны . Речь идет об упругом рассеянии, а не о зеркальном отражении . Материалом может быть графит , бериллий , сталь , карбид вольфрама , золото или другие материалы. Отражатель нейтронов может сделать подкритическую массу делящегося материала критической или увеличить количество ядерного деления , которому критическая или сверхкритическая масса . подвергнется ^[1]^{[ нужен лучший источник ]} Подобный эффект был дважды продемонстрирован при авариях, связанных с Ядром Демона , подкритической плутониевой ямой , которая стала критической в двух отдельных фатальных инцидентах, когда поверхность ямы на мгновение была окружена слишком большим количеством отражающего нейтроны материала.

Ядерные реакторы

В уран -графитовой котле с цепной реакцией критический размер может быть значительно уменьшен, если окружить котел слоем графита, поскольку такая оболочка отражает многие нейтроны обратно в котел.

Чтобы обеспечить 30-летний срок службы, конструкция ядерного реактора SSTAR предусматривает размещение подвижного отражателя нейтронов над столбом топлива. Медленное движение отражателя вниз по колонне приведет к сгоранию топлива от верха колонны до низа.

Отражатель, изготовленный из легкого материала, такого как графит или бериллий, также будет служить замедлителем нейтронов, уменьшая кинетическую энергию нейтронов, в то время как тяжелый материал, такой как свинец или эвтектика свинец-висмут, будет оказывать меньшее влияние на скорость нейтронов.

В энергетических реакторах отражатель нейтронов снижает неравномерность распределения мощности в периферийных ТВС, уменьшает утечку нейтронов и уменьшает обход потока теплоносителя активной зоны. Уменьшая утечку нейтронов, отражатель увеличивает реактивность активной зоны и уменьшает количество топлива, необходимого для поддержания реактора в критическом состоянии в течение длительного периода. В легководных реакторах отражатель нейтронов устанавливается для следующих целей:

Распределение потока нейтронов «выравнивается», т.е. увеличивается отношение среднего потока к максимальному. Таким образом, отражатели уменьшают неравномерность распределения мощности.
За счет увеличения потока нейтронов на краю активной зоны значительно улучшается использование энергии в периферийных тепловыделяющих сборках. Это топливо во внешних областях ядра теперь вносит гораздо больший вклад в общее производство энергии.
Отражатель нейтронов рассеивает (или отражает) в активную зону многие нейтроны, которые в противном случае улетели бы. Нейтроны, отраженные обратно в ядро, доступны для цепной реакции. Это означает, что минимальный критический размер реактора уменьшается. Альтернативно, если размер активной зоны сохраняется, отражатель обеспечивает дополнительную реактивность для более высокого выгорания топлива. Уменьшение критического размера требуемого сердечника известно как экономия отражателя.
Отражатели нейтронов уменьшают утечку нейтронов, т.е. уменьшают флюенс нейтронов на корпусе реактора.
Отражатели нейтронов уменьшают обход потока теплоносителя активной зоны.
Отражатели нейтронов служат тепловой и радиационной защитой активной зоны реактора.

См. также

Ссылки

^ «Нейтронный отражатель» . Ядерная энергетика .

Внешние ссылки

Введение нейтронной отражательной способности (ISIS)

[1] «Нейтронный отражатель» . Ядерная энергетика .

[1]