Деление урана

.

Проследим за судьбой нейтронов, испускаемых при делении урана-235. Представим себе, что в одном из бло­ков, состоящих из природного урана, произошло деление ядра урана-235. При этом испустятся, скажем, три но­вых нейтрона. Один из них, испытав в замедлителе большое количество столкновений, достигнет соседнего уранового блока с очень малой (тепловой) скоростью. Здесь он, сталкиваясь с ураном-238, не будет им погло­щен, а, отскакивая, потеряет энергии еще больше. Так будет происходить до тех пор, пока этот нейтрон не столкнется с ураном-235. Последний жадно поглотит этот тепловой нейтрон и при своем делении испустит два — три новых нейтрона. Другой нейтрон, испущенный ядром, испытав меньшее, скажем, замедление, подойдет к ядру урана-238, имея какую-то среднюю скорость. Такой ней­трон жадно поглотится этим ураном-238, и никаких но­вых нейтронов при этом не появится. Что же касается третьего нейтрона, то он вообще может быть потерян, проходя мимо урановых блоков и вылетая за пределы реактора.

Тепло из такого реактора можно отводить водой, омывающей графитовые блоки. Для защиты от мощного потока нейтронов и радиоактивных излучений реактор окружается стальной и бетонной оболочками или водой. Рассмотренные реакторы получили название ураново — графитовых и используются также для производства плутония-239 из урана-238. Размеры таких реакторов, как правило, большие. Например, реактор мощностью 4000 кет содержит 23 т
чистого естественного металли­ческого урана.

В качестве другого примера гетерогенного реактора, но использующего в качестве замедлителя не графит, а тяжелую воду, можно указать на такую схему. Рабочий объем представляет собой бак, который заполнен тяже­лой водой. Урановые стержни вводятся в бак сверху. Нейтроны, вылетающие за пределы активной зоны реак­тора, отражаются с помощью графитовой оболочки. На­конец, тепло из реактора отводится циркулирующей через теплообменник тяжелой водой. Размеры гетеро­генного реактора на тяжелой воде значительно меньше, чем ураново-графитового, ибо тяжелая вода значительно эффективнее замедляет нейтроны. В числе гетерогенных реакторов самый распространенный реактор с обычной водой в качестве замедлителя.

Комментарии запрещены.