|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Тепловой реактор | Тепловой реактор (далее Т) ядерный реактор, в котором подавляющее число делений ядер делящегося вещества происходит при взаимодействии их с тепловыми нейтронами.
Для замедления нейтронов до тепловых энергий (средняя энергия нейтронов деления составляет около 2 Мэв) в активной зоне реактора размещают замедлитель — вещество, содержащее легкие ядра и слабо поглощающее нейтроны. В качестве замедлителей могут быть использованы (протий и дейтерий), бериллий, или их соединения — обычная тяжелая вода, углеводороды, окись бериллия. Чаще всего замедлителем в Т служит вода или графит.
В качестве ядерного топлива в Т используют делящиеся изотопы и (233, 235, 239, 241), которые обладают большими сечениями захвата нейтронов малых энергий. Это дает возможность создания Т с относительно малой критической массой и, следовательно, относительно малым количеством загружаемого делящегося вещества. Основной вид ядерного топлива, используемого в Т, — природный или несколько обогащенный изотопом 235. В процессе деления 235 освобождается ~2,5 нейтрона на ядро; при этом в среднем 1 нейтрон расходуется на поддержание ядерной реакции, а часть оставшихся (до 0,9 нейтрона) взаимодействует с содержащимся в топливе 238 (называемым иногда сырьевым материалом), образуя вторичное ядерное топливо — 239. Доля нейтронов, взаимодействующих с сырьевым материалом, определяется выбором замедлителя и количеством самого сырьевого материала в активной зоне. В Т с циклом (ядерное топливо — 233, сырьевой материал — 232, см. Ториевый реактор) число таких нейтронов может превосходить число разделившихся ядер в 1,05—1,1 раза, что дает возможность осуществлять расширенное воспроизводство ядерного топлива.
Регулирование работы Т (при необходимости ослабить или усилить интенсивность процесса деления) обычно осуществляется регулирующим стержнем реактора (в активную зону вводят или из нее выводят вещества, интенсивно поглощающие нейтроны). Хорошие поглотители — бор, редкоземельные элементы. Чаще всего используют соединения бора (например, карбид бора) или бористую сталь; в водо-водяных реакторах частичное регулирование производят изменением концентрации борсодержащих веществ (например, борной кислоты) в теплоносителе (воде). Характеризуют рабочее состояние Т так называемым эффективным коэффициентом размножения Кэ — отношением числа поглощенных в реакторе нейтронов одного поколения к числу поглощенных нейтронов предыдущего поколения. При Кэ = 1 реактор находится в критическом стационарном состоянии, при Кэ> 1 мощность реактора растет, при Кэ<1 — падает.
В качестве теплоносителя, отводящего из реактора тепло, которое выделяется в процессе деления, используют жидкости и газы, слабо поглощающие нейтроны и способные осуществлять эффективный теплообмен (обычную и тяжелую воду, органические жидкости, двуокись В отдельных случаях применяют жидкие металлы и соли. Вода и органические жидкости обычно выполняют в Т функции замедлителя и теплоносителя одновременно.
В качестве конструкционных материалов активной зоны Т используют (при t = 200—250 °С), (250 < t < 400 °) и сталь (t > 400 °С). и сравнительно мало влияют на интенсивность поглощения нейтронов в реакторе; сталь же обладает большим сечением поглощения нейтронов, поэтому в соответствующих Т необходимо использовать обогащенное топливо.
В современной (середина 70-х гг.) ядерной технике Т являются основным видом реакторов и находят самое разнообразное применение. Т используют для производства электроэнергии, опреснения воды, получения искусственных делящихся веществ и радиоактивных изотопов, при технических испытаниях материалов и конструкций, изучении физических процессов и явлений и т. д.
Лит. см. при ст. Ядерный реактор.
С. А. Скворцов. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
