Ядерный реактор
устройство, в котором осуществляется управляемая ядерная цепная реакция (См. Ядерные цепные реакции), сопровождающаяся выделением энергии. Первый Я. Р. Построен в декабре 1942 в США под руководством Э. Ферми. В Европе первый Я. Р. Пущен в декабре 1946 в Москве под руководством И. В. Курчатова. К 1978 в мире работало уже около тысячи Я. Р. Различных типов. Составными частями любого Я. Р. Являются. Активная зона с ядерным топливом (См. Ядерное топливо), обычно окруженная отражателем нейтронов, Теплоноситель, система регулирования цепной реакции, радиационная защита, система дистанционного управления (рис. 1). Основной характеристикой Я. Р. Является его мощность. Мощность в 1 Мет соответствует цепной реакции, в которой происходит 3·1016 актов деления в 1 сек.
В активной зоне Я. Р. Находится ядерное топливо, протекает цепная реакция ядерного деления и выделяется энергия. Состояние Я. Р. Характеризуется эффективным коэффициентом Кэф размножения нейтронов или реактивностью ρ. Ρ = (К∞ — 1)/Кэф. (1) Если Кэф > 1, то цепная реакция нарастает во времени, Я. Р. Находится в надкритичном состоянии и его реактивность ρ > 0. Если Кэф < 1, то реакция затухает, реактор — подкритичен, ρ < 0. При К∞= 1, ρ = 0 реактор находится в критическом состоянии, идёт стационарный процесс и число делений постоянно во времени. Для инициирования цепной реакции при пуске Я. Р. В активную зону обычно вносят источник нейтронов (смесь Ra и Be, 252Cf и др.), хотя это и не обязательно, т. К. Спонтанное деление ядер урана и Космические лучи дают достаточное число начальных нейтронов для развития цепной реакции при Кэф> 1.
В качестве делящегося вещества в большинстве Я. Р. Применяют 235U. Если активная зона, кроме ядерного топлива (природный или обогащенный уран), содержит замедлитель нейтронов (графит, вода и другие вещества, содержащие лёгкие ядра, см. Замедление нейтронов), то основная часть делений происходит под действием тепловых нейтронов (См. Тепловые нейтроны) (Тепловой реактор). В Я. Р. На тепловых нейтронах может быть использован природный уран, не обогащенный 235U (такими были первые Я. Р.). Если замедлителя в активной зоне нет, то основная часть делений вызывается быстрыми нейтронами с энергией ξn > 10 кэв (Быстрый реактор). Возможны также реакторы на промежуточных нейтронах с энергией 1—1000 эв. По конструкции Я. Р. Делятся на гетерогенные реакторы (См.
Гетерогенный реактор), в которых ядерное топливо распределено в активной зоне дискретно в виде блоков, между которыми находится замедлитель нейтронов (рис. 2), и гомогенные реакторы (См. Гомогенный реактор), в которых ядерное топливо и замедлитель представляют однородную смесь (раствор или суспензия). Блоки с ядерным топливом в гетерогенном Я. Р., называются тепловыделяющими элементами (См. Тепловыделяющий элемент) (ТВЭЛ'ами), образуют правильную решётку. Объём, приходящийся на один ТВЭЛ, называется ячейкой. По характеру использования Я. Р. Делятся на энергетические реакторы и исследовательские реакторы (См. Исследовательский реактор). Часто один Я. Р. Выполняет несколько функций (см. Двухцелевой реактор). Условие критичности Я.
Р. Имеет вид. Кэф = К∞․ Р = 1, (1) где 1 — Р — вероятность выхода (утечки) нейтронов из активной зоны Я. Р., К∞ — коэффициент размножения нейтронов в активной зоне бесконечно больших размеров, определяемый для тепловых Я. Р. Так называемой «формулой 4 сомножителей». К∞ = νεφυ. (2) Здесь ν — среднее число вторичных (быстрых) нейтронов, возникающих при делении ядра 235U тепловыми нейтронами, ε — коэффициент размножения на быстрых нейтронах (увеличение числа нейтронов за счёт деления ядер, главным образом ядер 238U, быстрыми нейтронами). Φ — вероятность того, что нейтрон не захватится ядром 238U в процессе замедления, υ — вероятность того, что тепловой нейтрон вызовет деление. Часто пользуются величиной η = ν/(l + α), где α — отношение сечения радиационного захвата σр к сечению деления σд.
Условие (1) определяет размеры Я. Р. Например, для Я. Р. Из естественного урана и графита ν = 2,4. Ε ≈ 1,03, εφυ ≈ 0,44, откуда К∞=1,08. Это означает, что для К∞> 1 необходимо Р.
Дополнительный поиск Ядерный реактор 
На нашем сайте Вы найдете значение "Ядерный реактор" в словаре Большая Советская энциклопедия, подробное описание, примеры использования, словосочетания с выражением Ядерный реактор, различные варианты толкований, скрытый смысл.
Первая буква "Я". Общая длина 15 символа
