atomflot.com

Управление цепной реакцией деления

   Характеристикой развития цепной ядерной реакции деления является коэффициент размножения. Обозначим его буквой К и дадим определение — это отношение количества нейтронов, получающихся при расщеплении делящегося материала, к первоначальному числу нейтронов, т. е. к числу нейтронов предыдущего поколения. Очевидно, что если

К>1, то поддерживается неуправляемая цепная реакция.

К<1, то реакция остановится.

К = 1, то цепная реакция будет управляемой.

   Для работы реактора необходимо соблюдение условия К = 1. Создание схемы аппарата (реактора) и его конструкции, при котором выполнялось бы это условие, было искусством физиков-реакторщиков. Оказалось, что ценная реакция деления хорошо регулируется, т. е. скорость ее может, но желанию физиков, задаваться очень большой и сколь угодно малой.

   Ограничить размах цепной реакции или немедленно прекратить ее можно с помощью материалов, имеющих большую способность захватывать (поглощать) нейтроны. Такими материалами являются кадмий и карбид бора. Из этих материалов в основном изготавливаются органы управления и аварийной защиты ядерного реактора. Изготовленная из этого материала система стержней погружается на определенную глубину, или располагается над активной зоной ядерного реактора, где находится уран-235.

   К этой системе предъявляются чрезвычайно высокие требования, поскольку выход реактора из-под контроля связан с чрезвычайно серьезной аварией.

   ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ РЕАКТОРА В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ ТРЕБУЕТСЯ — ПРЕКРАТИТЬ РЕАКЦИЮ ДЕЛЕНИЯ (ОПУСТИТЬ СТЕРЖНИ АВАРИЙНОЙ ЗАЩИТЫ) И ОБЕСПЕЧИТЬ ОХЛАЖДЕНИЕ АКТИВНОЙ ЗОНЫ.