Нагревание материалов

.

Из которых состоит реактор, приводит к тому, что они расширяются, а плот­ность этих материалов падает, что в свою очередь ведет к увеличению свободного пробега нейтронов, а следова­тельно, к ухудшению замедляющих свойств замедлителя и дополнительной утечке нейтронов из реактора. Для компенсации этих потерь также нужно несколько увели­чить критические размеры реактора.

Какая же форма реактора является наиболее выгод­ной? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним, что утеч­ка нейтронов из реактора происходит из наружного его слоя (с поверхности). Новые же нейтроны при цепной реакции рождаются во всем объеме реактора. Следова­тельно, для уменьшения потерь нейтронов необходимо уменьшить отношение площади поверхности реактора к его объему, что достигается увеличением размеров реак­тора.

Действительно, представим себе сферический реактор радиусом поверхность которого равна 5 = 4л;/?2, а объем V = — я/?3. В этом случае отношение поверхности к объему будет равно Из этого выражения следует, что с увеличением раз­меров реактора (его радиуса) отношение уменьшает­ся, а следовательно, уменьшается и доля потерянных нейтронов. Как известно, для одного и того же объема наимень­шей поверхностью обладает сфера. Поэтому наименьший критический объем будет иметь сферический реактор. Этот критический объем может быть еще уменьшен за счет постановки вокруг реактора отражателя нейтронов и использования обогащенного ядерного горючего.

Комментарии запрещены.