* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

Г л а в а I ОСНОВНЫЕ ЯДЕРНОЙ ПОНЯТИЯ БЕЗОПАСНОСТИ § 1. ПОНЯТИЕ КРИТИЧНОСТИ Я д р а н е к о т о р ы х т я ж е л ы х э л е м е н т о в , п о г л о щ а я нейтрон, распадаются н а н е с к о л ь к о я д е р - о с к о л к о в , причем п р и р а с п а д е и с п у с к а ю т с я два-три вто­ р и ч н ы х н е й т р о н а . Этот процесс н а з ы в а ю т делением. Вторичные н е й т р о н ы м о г у т быть з а х в а ч е н ы д р у г и м и я д р а м и э т и х элементов с последующим и х деле­ нием и и с п у с к а н и е м новых вторичных нейтронов. Т а к и м образом, п о я в л я е т с я возможность в о з н и к н о в е н и я с а м о п о д д е р ж и в а ю щ е й с я цепной р е а к ц и и д е л е н и я атомных я д е р . П р о ц е с с д е л е н и я с о п р о в о ж д а е т с я выделением большого к о л и ­ чества э н е р г и и и р а д и о а к т и в н ы х и з л у ч е н и й . Д л я о с у щ е с т в л е н и я цепной р е а к ц и и д е л е н и я и с п о л ь з у ю т изотопы U и U а т а к ж е P u , которые н а з ы в а ю т д е л я щ и м и с я изотопами, а вещества, с о д е р ж а щ и е и х , — д е л я щ и м и с я в е щ е с т в а м и . Ч а с т ь системы, где н а х о д я т с я д е л я щ и е с я вещества и где о с у щ е с т в л я е т с я ц е п н а я р е а к ц и я д е л е н и я , образует а к т и в н у ю з о н у , а слой м а т е р и а л о в , о к р у ж а ю щ и х з о н у , — о т р а ж а т е л ь . Н е все в т о р и ч н ы е нейтроны, в о з н и к а ю щ и е в процессе д е л е н и я , з а х в а т ы ­ в а ю т с я д е л я щ и м и с я изотопами. Ч а с т ь и х теряется в р е з у л ь т а т е вылета из системы (утечка нейтронов), часть з а х в а т ы в а е т с я я д р а м и н е д е л я щ и х с я э л е ­ ментов, к о т о р ы е присутствуют в в и д е к о н с т р у к ц и о н н ы х м а т е р и а л о в , приме­ сей и т. д . П о э т о м у д л я вознйкЕЮвения с а м о п о д д е р ж и в а ю щ е й с я цепной реак­ ции т р е б у е т с я , чтобы утечка нейтронов и з системы и п о г л о щ е н и е их неделящ и м и с я э л е м е н т а м и не п р е в ы ш а л и определенной в е л и ч и н ы [ 1 ] . Удобной в е л и ч и н о й , и с п о л ь з у е м о й д л я а н а л и з а системы с д е л я щ и м и с я веществами, я в л я е т с я эффективный коэффициент р а з м н о ж е н и я КЗФФ, равный отношению ч и с л а нейтронов i-ro п о к о л е н и я к числу нейтронов ( i — 1)-го поко­ л е н и я . Е с л и КЭФФ = 1» то количество нейтронов в с и с т е м е о с т а е т с я н е и з ­ м е н н ы м , τ е. с о х р а н я е т с я баланс н е й т р о н о в : О б р а з о в а н и е = у т е ч к а + поглощение. Состояние системы при КВ$Ф = 1 н а з ы в а ю т к р и т и ч е с к и м , а з н а ч е н и я п а р а ­ метров, х а р а к т е р и з у ю щ и х ее состав и р а з м е р ы , п р и к о т о р ы х достигается это состояние, критическими п а р а м е т р а м и ( к р и т и ч е с к а я масса, критический объем, к р и т и ч е с к и е размеры а к т и в н о й з о н ы , к р и т и ч е с к а я к о н ц е н т р а ц и я д е л я ­ щ е г о с я в е щ е с т в а ) . П р и КВФФ < 1 с а м о п о д д е р ж и в а ю щ а я ц е п н а я р е а к ц и я н е в о з м о ж н а (подкритическое состояние), п р и К фф> 1 интенсивность цепной р е а к ц и и с течением времени э к с п о н е н ц и а л ь н о возрастает (надкритическое состояние). В т о р и ч н ы е нейтроны, и с п у с к а е м ы е при д е л е н и и , и м е ю ! среднюю энер­ гию 2 Мэв. Ц е п н а я я д е р н а я р е а к ц и я м о ж е т вызываться^быстрыми, промежу­ точными и т е п л о в ы м и нейтронами. Б ы с т р ы м и нейтронами н а з ы в а ю т нейтроны с энергией более 100 кэв, промежуточными — с энергией от 100 кэв до тепло­ вой, тепловыми н е й т р о н а м и н а з ы в а ю т нейтроны, к и н е т и ч е с к а я э н е р г и я кото­ р ы х п о р я д к а kT, т. е. о к о л о 0,025 эв. Ч т о б ы ц е п н а я р е а к ц и я проходила в основ­ ном на т е п л о в ы х и л и промежуточных нейтронах, необходимо присутствие в а к т и в н о й з о н е з н а ч и т е л ь н о г о к о л и ч е с т в а з а м е д л и т е л я , т. е. элементов, п р и с о у д а р е н и и с я д р а м и которых н е й т р о н ы т е р я ю т з н а ч и т е л ь н у ю часть своей п е р в о н а ч а л ь н о й э н е р г и и . Д л я п р о т е к а н и я цепной р е а к ц и и на быстрых нейтро­ н а х необходимо, чтобы в а к т и в н о й з о н е н е было замедлителей нейтронов. 2 3 3 2 3 5 2 3 9 1 0