Ядерный реактор как источник энергии 1 Определение

Ядерный реактор как источник энергии 1

Определение ядерного энергетического реактора. Энергетический ядерный реактор – это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная реакция деления ядер тяжелых элементов, а выделяющаяся при этом тепловая энергия отводится теплоносителем. 5 1 2 3 4 Принципиальная схема ядерного реактора: 1 – активная зона; 2 – отражатель; 3 – корпус реактора; 4, 5 – вход-выход теплоносителя 2

Активная зона ядерного энергетического реактора (а. з. ЯЭР) - это часть его объёма, в которой конструктивно организованы условия для осуществления непрерывной самоподдерживающейся цепной реакции деления ядерного топлива и сбалансированного отвода генерируемого в нём тепла с целью его последующего использования. Из этого определения применительно к активной зоне теплового ЯЭР следует, что принципиальными компонентами такой активной зоны являются ядерное топливо, замедлитель, теплоноситель и другие конструкционные материалы (последние объективно необходимы, так как ядерное топливо и замедлитель в активной зоне и сама активная зона должны быть неподвижно зафиксированы в реакторе, представляя собой по возможности разборный технологический агрегат). 3

Отражателем реактора называется окружающая его активную зону особая среда, которая в силу своих хороших замедляющих свойств позволяет: - уменьшить утечку тепловых нейтронов из активной зоны; - уменьшить критические размеры активной зоны и - несколько выровнять поле тепловых нейтронов в активной зоне. Требование к материалу отражателя: он должен быть хорошим замедлителем нейтронов, то есть обладать достаточно большим значением замедляющей способности ( s) и как можно более низким значением макросечения поглощения замедляющихся и тепловых нейтронов ( a). 4

Радиальное распределение потоков быстрых (Фб) и тепловых (ФТ) нейтронов. 5

Наличие отражателя практически не влияет на поведение потока быстрых нейтронов в активной зоне, что объясняется: - отсутствием в отражателе размножения, (т. е. отсутствием в отражателе источников быстрых нейтронов); - сильной замедляющей способностью вещества отражателя, что обеспечивает эффективный увод быстрых нейтронов в тепловую область. Поток тепловых нейтронов вдали от отражателя, как и в случае его отсутствия, пропорционален потоку быстрых нейронов. Всплеск потока тепловых нейтронов вблизи границы активной зоны и отражателя объясняется, в основном, тем, что скорость поглощения тепловых нейтронов в среде отражателя много меньше, чем в среде активной зоны. Максимум плотности потока нейтронов, расположен приблизительно на расстоянии длины замедления от границы активной зоны. 6

Корпус реактора служит для размещения в нем внутрикорпусных устройств (компонент активной зоны, отражателя, и т. д. ) и герметизации реакторного пространства совместно с крышкой. Для отвода тепла от активной зоны реактор оснащен патрубками подвода и отвода теплоносителя. Корпус реактора воспринимает давление теплоносителя. 7

8

9