Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Изотопы: свойства, получение, применение Том 1 - Баранов В.Ю.

Баранов В.Ю. Изотопы: свойства, получение, применение Том 1 — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. — 600 c.
ISBN 5-9221-0522-1
Скачать (прямая ссылка): izotopisvoystvapolucheniyaprimenenie2005.djvu
Предыдущая << 1 .. 231 232 233 234 235 236 < 237 > 238 239 240 241 242 243 .. 291 >> Следующая


В общем случае скорость изменения числа ядер Xj j-го нуклида в процессе облучения описывается обычным дифференциальным уравнением:

= - YsbIxJ' (9.1.1)

т п

где первый член в правой части уравнения описывает скорость образования ядер j из ядер т (суммирование производится по всем возможным каналам прибыли), а второй член описывает скорость убыли накапливаемых ядер j также по всем п возможным каналам.

Физически коэффициенты а(Ь) представляют собой скорость любой ядерной реакции (радиоактивный распад, реакция (п, 7) и пр.), приводящей к образованию (убыли) ядра j. Оптимизация процесса накопления сводится, таким образом, к изменению соотношения скоростей прибыли и убыли целевых ядер в возможных пределах. Количественно скорости ядерных превращений определяются не только плотностью потока нейтронов, но и ядерно-физически-ми константами нуклидов, в первую очередь — сечениями взаимодействия ядер с нейтронами. Сечения зависят от энергии нейтрона, причём в области нескольких эВ эта зависимость подчиняется закону «l/л/Ё». Для иллюстрации на рис. 9.1.3 приведена энергетическая зависимость нейтронного сечения для 103Rh.

На практике при расчёте изменения числа ядер при облучении приходится иметь дело с системой уравнений типа (9.1.1), где число уравнений в системе соответствует числу рассматриваемых в конкретном случае нуклидов.

В общем случае скорость і-й ядерной реакции под действием нейтронного облучения, например, bi(t), т. е. число ядерных превращений типа і в единицу времени в момент времени t описывается выражением:

є, барн

Энергия, эВ

Рис. 9.1.3. Энергетическая зависимость сечения 103Rh (барн)
504

Гл. 9. Реакторные методы накопления радионуклидов

OO

bi(t) = (Ті(Е)Ф(Е, t) dE, о

(9.1.2)

где Cfi(E) — нейтронное сечение г-ой ядерной реакции при энергии Е, см2; Ф(Е,і) — плотность потока нейтронов с энергией E в момент времени t,

При проведении практических расчётов в большинстве случаев предполагают, что суммарная плотность потока нейтронов может быть представлена в виде двух компонент: тепловой и резонансной. Тогда выражение (9.1.2) упрощается и может быть представлено в виде:

где а і тепл () — тепловое сечение г-ой ядерной реакции при энергии нейтронов E0 = 0,025 эВ, см2; Фтепл(0 — интегральная плотность потока тепловых нейтронов, см_2с_1; Kcp — коэффициент, усредняющий энергетическую зависимость теплового сечения ПО спектру тепловых нейтронов; /грез — эффективный резонансный интеграл г-ой ядерной реакции, см2; (ppe3(t) — плотность потока резонансных нейтронов в пересчёте на единичный интервал летаргии,

В случае, если энергетическая зависимость теплового сечения следует закону «1 /у/Ё »,

где Tq = 293,6 К, Tur — температура нейтронного газа в месте облучения, К.

Введение эффективного резонансного интеграла позволяет учесть эффект резонансного самоэкранирования облучаемого материала в реальной мишени, т. е. уменьшение скорости ядерной реакции (в пересчёте на одно ядро) по сравнению с «бесконечно разбавленным» случаем, когда с нейтронами взаимодействует каждое ядро материала (в реальной мишени такое взаимодействие происходит, в основном, с ядрами, расположенными на поверхности мишени).

Определение скоростей ядерных реакций является центральным моментом при расчёте накопления того или иного радионуклида в реальных условиях облучения. Рассчитав скорости реакций, можно относительно просто проинтегрировать систему уравнений типа (9.1.1) и определить число ядер каждого нуклида в момент времени t.

Поиск оптимальных режимов облучения на практике сводится к выбору такого места в реакторе, где сочетание спектра и плотности нейтронного потока, а также продолжительности облучения позволяет получить целевой радионуклид требуемого качества к заданному времени. Используемые для накопления радионуклидов исследовательские ядерные реакторы, как правило, обладают широким набором мест для облучения, позволяющим варьировать режимы накопления в зависимости от специфики образования того или иного радионуклида. Так, например, высокопоточный исследовательский реактор CM [2], схема которого приведена на рис. 9.1.4, обладает широким набором облучательных мест, характеризующихся плотностью потока

— 2 —1 CM z с

bi(t) = Kcp

Gі тепл (Е0)Ф тепл (t) + I І рез^рез(^)’

(9.1.3)

-2 -1 CM z С 1

(9.1.4)
9.1. Методы, основанные на поглощении нейтронов

505

1 — центральный блок трансурановых мишеней; 2 — бсриллисвыс вкладыши;

3 — бериллиевые блоки отражателя; 4 — центральный компенсирующий орган

(?2) - канал и его номер

81

— ячейка активной зоны с TBC

¦ компенсирующий орган

¦ стержень аварийной защиты

¦ автоматический регулятор

Рис. 9.1.4. Картограмма реактора CM

тепловых нейтронов в диапазоне 1014—2 х IO15 см-2 с-1, плотностью потока быстрых нейтронов (Е ^ 0,1 МэВ) до IO15 см-2 с-1, разнообразными техническими возможностями по размещению облучаемых мишеней. Каждое из облучательных мест используется для накопления такого радионуклида, для которого баланс скорости убыли и прибыли (см. уравнение (9.1.1)) может быть максимально сдвинут в пользу производящей ядерной реакции.
Предыдущая << 1 .. 231 232 233 234 235 236 < 237 > 238 239 240 241 242 243 .. 291 >> Следующая