Гомогенный реактор

.

Рассмотрим теперь схему гомогенного реак­тора на медленных нейтронах.

В этом реакторе замедлитель (тяжелая вода) пере­мешан с делящимся веществом. Но в однородной смеси природного урана не всегда возможно осуществление цепного процесса. Это объясняется следующим. Возмож­ность осуществления цепной реакции деления в этом случае зависит от того, что будет преобладать: поглоще­ние нейтронов ураном-238 или деление урана-235 этими нейтронами. В природном уране цепная реакция может протекать на тепловых (медленных) нейтронах. Поэтому если в гомогенном реакторе процесс замедления бы­строго нейтрона до теплового будет продолжительным, то имеется очень большая вероятность поглощения ней­тронов ураном-238 (его ведь 99,3% в природном уране). Это имело бы место, если бы в качестве замедлителя взяли графит. Если же в качестве замедлителя исполь­зуется тяжелая вода, которая является очень эффектив­ным замедлителем, то в этом случае быстрый нейтрон превращается в тепловой уже после 20—25 соударений (а в графите примерно после 110 соударений). Этот быстрозамедленный нейтрон будет уже производить деле­ние урана-235. Следовательно, цепная реакция возможна в гомогенном реакторе на природном уране, но с тяже­лой водой.

Такой реактор будет состоять из бака с тяжелой во­дой, в которой растворены урановые соли. Бак допол­нительно окружают отражателем нейтронов. Пуск, уп­равление, остановка такого реактора производятся с помощью регулирующих стержней из бористой стали или кадмия.

Кроме тяжелой воды в гомогенных реакторах может применяться и другой замедлитель, например обычная вода. Но для этого нужно взять не природный уран, а обогащенный (с большим содержанием урана-235).

В этом случае вероятность столкновения нейтрона при замедлении с ядрами урана-235 увеличивается, что при известных условиях может привести к цепной реакции деления урана-235.

Комментарии запрещены.