Критические размеры и критическая масса реактора.

Чем больше размеры(утечка идет ведь только через поверхность) реактора и ближе форма активной зоны реактора к сфере, тем меньше(при прочих равных условиях) утечка и тем выше Р.

Для цепной реакции к_эфф =Р∙к_∞=1

Это достигается при определенном min размере реактора, который называется критическим размером реактора.

А наименьшая масса ядерного топлива, содержащегося в активной зоне реактора критического размера, при котором может ошуществлятся цепная реакция деления топлива,называется критической массой. Величина ее зависит от ряда факторов:

1).степени обогащения топлива;

2).количества и ядерных свойств замедлителя и конструкционных материалов;

3).наличия эффективности отражателя.

Применение обогащения и позволяет уменьшить размеры критической массы и реактора(обогащение урана изотопом U²³⁵ >5% не дает существенного увеличения в балансе нейтронов).

Критическая масса и размеры активной зоны реактора.

Фактическая загрузка топлива в реактор больше критической. Это превышение делается с учетом:

1).выгорания топлива для выработки заданного количества энергии(заданной мощности в течение заданного времени);

2).компенсации вредных поглощений и компенсации температурных эффектов, возникающих в процессе ядерной реакции.

Раз масса загруженного топлива больше критической к_эфф>1, что ведет к надкритическому состоянию реактора.

Чтобы удержать к_эфф =1, реактор имеет систему компенсации и регулирования, с помощью которой в активную зону вводятся специальные пластины и стержни сильно поглощающие нейтроны, перемещаемые по мере выгорания топлива.

Время работы топлива в реакторе при полной его мощности между загрузками называется кампанией реактора(регулируемые стержни изготавливают из кадмий-113, графит-114,бар-10).