🗊Презентация Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №1Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №2Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №3Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №4Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №5Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №6Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №7Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №8Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №9Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №10Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №11Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №12Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №13Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №14Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №15Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №16Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №17Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №18Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №19Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №20Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №21Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №22Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №23Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №24Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №25Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №26Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №27Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №28Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №29Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе, слайд №30

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе. Доклад-сообщение содержит 30 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1





Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе
кафедра
 «Теоретическая  и экспериментальная физика ядерных реакторов»
доцент
Савандер В.И.
Описание слайда:
Коэффициент размножения нейтронов в цепном процессе кафедра «Теоретическая и экспериментальная физика ядерных реакторов» доцент Савандер В.И.

Слайд 2





Цепной процесс деления ядер
Превышение            над единицей создает возможность развития цепной реакции деления.
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер Превышение над единицей создает возможность развития цепной реакции деления.

Слайд 3





Цепной процесс деления ядер
Наряду  со средним числом нейтронов на один акт деления  используют величину, равную числу нейтронов деления в расчете на один поглощенный делящимся нуклидом  
Условие осуществимости цепного процесса
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер Наряду со средним числом нейтронов на один акт деления используют величину, равную числу нейтронов деления в расчете на один поглощенный делящимся нуклидом Условие осуществимости цепного процесса

Слайд 4





Цепной процесс деления ядер
При рассмотрении цепных процессов все нейтроны в размножающей среде в любой момент времени можно разделить на отдельные поколения. Нейтрон каждого поколения проходит следующий жизненный цикл:
рождается в реакции деления;
некоторое время движется в активной зоне, рассеиваясь на ядрах среды (замедляется и диффундирует);
затем либо порождает нейтроны  следующего поколения, либо теряется, например в реакции радиационного захвата, либо покидает пределы размножающей среды.
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер При рассмотрении цепных процессов все нейтроны в размножающей среде в любой момент времени можно разделить на отдельные поколения. Нейтрон каждого поколения проходит следующий жизненный цикл: рождается в реакции деления; некоторое время движется в активной зоне, рассеиваясь на ядрах среды (замедляется и диффундирует); затем либо порождает нейтроны следующего поколения, либо теряется, например в реакции радиационного захвата, либо покидает пределы размножающей среды.

Слайд 5





Цепной процесс деления ядер
упрощенная модель цепного процесса
размножающая среда представляется бесконечной, однородной и изотропной.
 всем нейтронам в среде приписывается одна и та же энергия (так называемая, односкоростная модель)
все нейтроны каждого поколения рождаются одновременно,  живут определенное время  (время жизни одного поколения), и одновременно заканчивают свой жизненный цикл, порождая нейтроны следующего поколения.
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер упрощенная модель цепного процесса размножающая среда представляется бесконечной, однородной и изотропной. всем нейтронам в среде приписывается одна и та же энергия (так называемая, односкоростная модель) все нейтроны каждого поколения рождаются одновременно, живут определенное время  (время жизни одного поколения), и одновременно заканчивают свой жизненный цикл, порождая нейтроны следующего поколения.

Слайд 6





Цепной процесс деления ядер
Определение коэффициента размножения коэффициента размножения нейтронов  есть  отношение  числа нейтронов последующего поколения в единичном объеме среды , к  числу нейтронов  предыдущего поколения в том же объеме
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер Определение коэффициента размножения коэффициента размножения нейтронов есть отношение числа нейтронов последующего поколения в единичном объеме среды , к числу нейтронов предыдущего поколения в том же объеме

Слайд 7





Цепной процесс деления ядер
Для выбранной модели изменение во времени плотности нейтронов будет описываться кусочно-постоянной функцией
Однако, если время жизни поколения мало, а коэффициент размножения не сильно отличается от единицы, временное поведение плотности нейтронов можно описать непрерывной функцией времени
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер Для выбранной модели изменение во времени плотности нейтронов будет описываться кусочно-постоянной функцией Однако, если время жизни поколения мало, а коэффициент размножения не сильно отличается от единицы, временное поведение плотности нейтронов можно описать непрерывной функцией времени

Слайд 8





Цепной процесс деления ядер
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер

Слайд 9





Цепной процесс деления ядер
Решение этого уравнения 
Очевидно, что при K=1 получим n(t)=const, то есть, в такой размножающей среде будет осуществляться стационарный процесс (критическая среда) 
При К>1 – рост числа нейтронов (надкритическая среда), 
при К<1-затухание процесса (подкритическая среда)
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер Решение этого уравнения Очевидно, что при K=1 получим n(t)=const, то есть, в такой размножающей среде будет осуществляться стационарный процесс (критическая среда) При К>1 – рост числа нейтронов (надкритическая среда), при К<1-затухание процесса (подкритическая среда)

Слайд 10





Цепной процесс деления ядер
Величина                 называется периодом разгона или затухания. 
Задача с источником 
в среде присутствует внешний источник нейтронов постоянной мощности q, не связанный с реакцией деления в среде
источник распределен равномерно по объему среды
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер Величина называется периодом разгона или затухания. Задача с источником в среде присутствует внешний источник нейтронов постоянной мощности q, не связанный с реакцией деления в среде источник распределен равномерно по объему среды

Слайд 11





Цепной процесс деления ядер
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер

Слайд 12





Цепной процесс деления ядер
В критической среде K=1
Для подкритической среды 
 
то есть в подкритической среде с источником возможен стационарный процесс.
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер В критической среде K=1 Для подкритической среды то есть в подкритической среде с источником возможен стационарный процесс.

Слайд 13





Цепной процесс деления ядер
Газокинетическое уравнение для бесконечной однородной среды
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер Газокинетическое уравнение для бесконечной однородной среды

Слайд 14





Цепной процесс деления ядер
Будем искать решение нестационарной задачи в разделенных переменных
проинтегрируем  по энергетической переменной , получим уравнение
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер Будем искать решение нестационарной задачи в разделенных переменных проинтегрируем по энергетической переменной , получим уравнение

Слайд 15





Цепной процесс деления ядер
Введем следующую нормировку по энергетической переменной
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер Введем следующую нормировку по энергетической переменной

Слайд 16





Цепной процесс деления ядер
С учетом введенных обозначений, получим нестационарное уравнение 
коэффициент размножения для однородной бесконечной среды
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер С учетом введенных обозначений, получим нестационарное уравнение коэффициент размножения для однородной бесконечной среды

Слайд 17





Цепной процесс деления ядер
Таким образом, в среде, где одновременно присутствуют нейтроны разных поколений, коэффициент размножения можно определить как отношение скорости  рождениях нейтронов в размножающей среде в данный момент нейтронов, к скорости поглощения нейтронов в тот же момент времени нейтронов. Обычно, для бесконечной среды коэффициент размножения обозначается
Описание слайда:
Цепной процесс деления ядер Таким образом, в среде, где одновременно присутствуют нейтроны разных поколений, коэффициент размножения можно определить как отношение скорости рождениях нейтронов в размножающей среде в данный момент нейтронов, к скорости поглощения нейтронов в тот же момент времени нейтронов. Обычно, для бесконечной среды коэффициент размножения обозначается

Слайд 18





Последовательные поколения
1. В общем случае в размножающей среде  в любой момент времени присутствуют нейтроны разных поколений
2. Предположим, что в момент времени  t=0 в размножающую среду одномоментно впустили Q0  нейтронов в каждый элементарный объем.
3. Рассмотрим  развитие цепного процесса во времени от поколения к поколению. 
4. Будем рассматривать нейтроны всех энергий, принадлежащих к данному поколению
Описание слайда:
Последовательные поколения 1. В общем случае в размножающей среде в любой момент времени присутствуют нейтроны разных поколений 2. Предположим, что в момент времени t=0 в размножающую среду одномоментно впустили Q0 нейтронов в каждый элементарный объем. 3. Рассмотрим развитие цепного процесса во времени от поколения к поколению. 4. Будем рассматривать нейтроны всех энергий, принадлежащих к данному поколению

Слайд 19





Последовательные поколения
Нейтроны нулевого поколения 
Нейтроны первого поколения
Описание слайда:
Последовательные поколения Нейтроны нулевого поколения Нейтроны первого поколения

Слайд 20





Последовательные поколения
Временное поведение различных поколений нейтронов
Описание слайда:
Последовательные поколения Временное поведение различных поколений нейтронов

Слайд 21





Последовательные поколения
Полное число нейтронов в каждом поколении
Проинтегрируем уравнения для плотности нейтронов в каждом поколении по времени в интервале (0,)
Описание слайда:
Последовательные поколения Полное число нейтронов в каждом поколении Проинтегрируем уравнения для плотности нейтронов в каждом поколении по времени в интервале (0,)

Слайд 22





Последовательные поколения
соотношения  для последовательных поколений нейтронов
коэффициент размножения есть отношения общего числа нейтронов в двух последовательных поколениях
Описание слайда:
Последовательные поколения соотношения для последовательных поколений нейтронов коэффициент размножения есть отношения общего числа нейтронов в двух последовательных поколениях

Слайд 23





Последовательные поколения
Учитывая соотношения
Получим
Таким образом, в итоге получили эквивалентность обоих выражений для коэффициента размножения в бесконечной размножающей среде.
Описание слайда:
Последовательные поколения Учитывая соотношения Получим Таким образом, в итоге получили эквивалентность обоих выражений для коэффициента размножения в бесконечной размножающей среде.

Слайд 24





Последовательные поколения
Отметим два важных следствия из полученных соотношений.
Описание слайда:
Последовательные поколения Отметим два важных следствия из полученных соотношений.

Слайд 25





Формула 4-х сомножителей
Для реакторов на тепловых нейтронах удобной для вычисления коэффициента размножения  является так называемая формула 4-х сомножителей.
Описание слайда:
Формула 4-х сомножителей Для реакторов на тепловых нейтронах удобной для вычисления коэффициента размножения является так называемая формула 4-х сомножителей.

Слайд 26





Формула 4-х сомножителей
Рассматривается однородная бесконечная размножающая среда, состоящая из смеси урана-235 , урана-238 и замедлителя.
Рассмотрим жизненный цикл одного поколения нейтронов при их движении по энергетической шкале.
Пусть в единице объема среды появился один быстрый нейтрон в результате  деления ядра урана-235 тепловым нейтроном.
Описание слайда:
Формула 4-х сомножителей Рассматривается однородная бесконечная размножающая среда, состоящая из смеси урана-235 , урана-238 и замедлителя. Рассмотрим жизненный цикл одного поколения нейтронов при их движении по энергетической шкале. Пусть в единице объема среды появился один быстрый нейтрон в результате деления ядра урана-235 тепловым нейтроном.

Слайд 27





Формула 4-х сомножителей
Нейтроны с энергией  E>Eпор могут вызывать деление ядер урана-238. Эти вновь родившиеся нейтроны отнесем к этому же поколению.
Это увеличение числа нейтронов в результате размножения на быстрых нейтронах характеризуется коэффициентом µ, равным числу быстрых нейтронов, которые замедлились до энергии ниже порога деления , отнесённому к одному быстрому нейтрону, появившемуся при делении  U-235 тепловыми нейтронами.
Описание слайда:
Формула 4-х сомножителей Нейтроны с энергией E>Eпор могут вызывать деление ядер урана-238. Эти вновь родившиеся нейтроны отнесем к этому же поколению. Это увеличение числа нейтронов в результате размножения на быстрых нейтронах характеризуется коэффициентом µ, равным числу быстрых нейтронов, которые замедлились до энергии ниже порога деления , отнесённому к одному быстрому нейтрону, появившемуся при делении U-235 тепловыми нейтронами.

Слайд 28





Формула 4-х сомножителей
В результате размножения на U-238 за порог деления  уйдет µ быстрых нейтронов. 
Эти нейтроны, сталкиваясь с ядрами замедлителя, будут замедлятся. 
В процессе замедления часть нейтронов будет потеряно в результате резонансного поглощения на ядрах U-238.
Резонансное поглощение нейтронов в процессе замедления характеризуется коэффициентом  φ- вероятностью того, что быстрый нейтрон в процессе замедления избежит радиационного захвата.
до тепловой энергии замедляются  µφ нейтронов
Описание слайда:
Формула 4-х сомножителей В результате размножения на U-238 за порог деления уйдет µ быстрых нейтронов. Эти нейтроны, сталкиваясь с ядрами замедлителя, будут замедлятся. В процессе замедления часть нейтронов будет потеряно в результате резонансного поглощения на ядрах U-238. Резонансное поглощение нейтронов в процессе замедления характеризуется коэффициентом φ- вероятностью того, что быстрый нейтрон в процессе замедления избежит радиационного захвата. до тепловой энергии замедляются µφ нейтронов

Слайд 29





Формула 4-х сомножителей
Не все тепловые нейтроны поглотятся в топливе. Часть их будет захвачена ядрами замедлителя.
Введем коэффициент θ, определив его как вероятность захвата теплового нейтрона ураном .
В результате ядрами урана будет поглощено   µφθ нейтронов.
Часть этих нейтронов будет поглощено ядрами U-235, в результате чего появятся быстрые нейтроны нового поколения . 
Их число, приходящееся на один нейтрон, поглощенный в топливе, обозначим через   νef – среднее число нейтронов деления на один захваченный тепловой нейтрон в топливе.
Описание слайда:
Формула 4-х сомножителей Не все тепловые нейтроны поглотятся в топливе. Часть их будет захвачена ядрами замедлителя. Введем коэффициент θ, определив его как вероятность захвата теплового нейтрона ураном . В результате ядрами урана будет поглощено µφθ нейтронов. Часть этих нейтронов будет поглощено ядрами U-235, в результате чего появятся быстрые нейтроны нового поколения . Их число, приходящееся на один нейтрон, поглощенный в топливе, обозначим через νef – среднее число нейтронов деления на один захваченный тепловой нейтрон в топливе.

Слайд 30





Формула 4-х сомножителей
Очевидно, что                         а
вероятность того, что при захвате теплового нейтрона топливом произойдет реакция деления.
Таким образом во втором поколении число быстрых нейтронов деления изменится до значения  µφθνef
Описание слайда:
Формула 4-х сомножителей Очевидно, что а вероятность того, что при захвате теплового нейтрона топливом произойдет реакция деления. Таким образом во втором поколении число быстрых нейтронов деления изменится до значения µφθνef



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию