төрт көбейткіштер формуласы қолданылады
k∞ = ηpfε (11)
Алғашқы үш көбейткіштер жоғарыда қарастырылған. Ε шамасы шапшаң нейтрондардағы көбею коэффициенті делінеді. Бұл коэффициент баяуламай тұрып шапшаң нейтрондардың біраз бөлігінің бөлінуге қатысуын есептеу үшін енгізіледі.Мағынасы бойынша ε коэффициенті әрқашанда бірден артық. Бұл артықшылық үлкен емес. Жылыулық реакция үшін бұл шама ε= 1.03.Шапшаң реакциялар үшін төрт көбейткіш формуласы қолданылмайды, семебі әр коэффициент энергияға байланысты және жылдам өтетін реакцияларда энергиялар айырмашылығы өте жоғары.
η шамасы отынның түріне байланысты болғандықтан, ал ε шамасы баяу реакцияларда бірге жуық болғандықтан, берілген актив зонаның сапасы pf көбейтіндісімен анықталады. Гетерогенді ортаның гомогенды ортадан артықшылығы сонда, мысалы, табиғи уранның бір ядросына графиттің 215 ядросы келеді, онда гетерогенді орта үшін pf = 0,823 және гомогенді орта үшін pf =0,595. Табиғи қоспа үшін = 1,34 болғандықтан, гетерогенді орта үшін k∞> 1, гомогенді орта үшін k∞< 1.
Стационарлы өтетін тізбекті реакцияны іске асыру үшін осы реакцияны басқара білу керек. Бұл басқару бөліну кезінде кешіккен нейтрондардың ұшып кетуіне байланысты жеңілденеді. Нейтрондардың басым көпшілігі ядродан іс жүзінде бір сәтте ұшып кетеді (яғни актив зонадағы нейтрондар буынынң өмір сүру уақытынан бірнеше дәрежеге кем уақытта), бірақ нейтрондардың бірнеше ондық пайызы кешіккен болады да, ядро-сынықтан өте үлкен уақыт аралығында – секундтың бірнеше бөлігінен ондаған секундқа дейін) ұшып шығады. Кешіккен нейтрондардың әсерін сапа жағынан былай түсіндіруге болады. Көбею коэффициенті критикалық төмен мәнінен критикалық жоғары мәніне бірден артып кетсін, кешіккен нейтрондар жоқ болған жағдайда k < 1. Сол кезде тізбекті реакция бірден басталмайды, тек кешіккен нейтрондар ұшып шыққаннан соң ғана басталады. Реттеуші құрылғылардың қосылу уақыты кешігуші нейтрондардың кешігу уақытынан көп үлкен болған жағдайда реакцияның өту процесі басқарылатын болады. Кешігуші нейтрондардың үлесі 0.2 ден 0.7% аралығында, орташа өмір сүру уақыты 10с.
Реакцияға қатыспайтын ядролармен нейтрондарды қармау реакцияның қарқындылығын кемітеді, бірақ жаңа бөлінетін изотоптардың пайда болуына көмегі үлкен. 238U уран және 232Th торий изотоптары нейтрондарды жұтқан кезде ядролық отын болып табылатын 239Pu плутоний және 233U уран изотоптары түзіледі:
(12)
. (13)
Осы екі реакция тізбекті реакцияның жүру процесі кезінде ядролық отынды қайтадан өндіру мүмкіндігін ашады. Идеал жағдайда, яғни нейтрондардың бос жоғалмауы кезінде, отын өндіруде жанушы отын ядросының нейтронды жұтуының әр актісіне орташа η – 1 нейтрон келеді.
Достарыңызбен бөлісу: |