конспект по экспериментальной реакторной физике 4 курс. котов консп. Лекция 1 введение. Задачи нейтроннофизических экспериментов на реакторах и критических сборках
 Скачать 2.47 Mb.
|
|
Барометрический эффект реактивности Соответственно это изменение ро при изменении давления теплоносителя Например реакторах типа ВВЭР с увеличением давления растет плотность теплоносителя и замедлителя, соответственно с увеличением плотности мы с вами уменьшаем утечку нейтронов и реактивность может увеличиться. Если используют например борное регулирование то при увеличении давления растет концентрация Бора и при концентрации Бора борной кислоты на самом деле 7,5 г на литр БКР может принимать значение меньше 0. А вообще говоря из-за малой сжимаемости воды БКР величина малая.для ВВЭР БКР Это 2 на 10 – 6. Если мы с вами работаем на реакторах на быстрых нейтронах там есть другие виды теплоносителей, например теплоносителей с натрием. У натрия сжимаемость там тоже маленькая, но природа изменения реактивности в реакторах на быстрых нейтронах Дельта РО увеличивается с ростом давления но за счёт того что у вас в натрие есть пузырьки Газа и бкр может достигать в реакторах на быстрых нейтронах больше и может достигать где-то разница 2 порядка. Мощностной эффект реактивности Изменение реактивности при выводе реактора на номинальную мощность. Характеризуется такой эффект реактивности мощностным коэффициентом реактивности мкр, какое-то изменение реактивности в зависимости от изменения мощности. Правильно если сказать отношение приращения реактивности к приращению мощности реактора. В целях безопасности мкр должен быть меньше 0. Чтобы оценить МКР нам нужно проинтегрировать наш мкр от 0 до номинальной мощности. МКР определяется одними и теми же параметрами, но при увеличении мощности в реакторе создается неравномерное распределение например в центре твэла температура может достигать 2000 градусов теплоносителя 500 это градусов для быстрых нейтронов. Если вы работаете в ВВЭР температура теплоносителя может достигать 300 градусов. Из за такой температуры возникает этот ряд, например изгиб ТВЭЛА или. Очень важно надо на это всё поправляться когда производится измерением МКР на то что у вас температура очень неравномерно распределяется Когда Вы начинаете мощность грубо говоря 0 до номинальный поднимать. Однако для обычной для мкр используют следующие требования температура теплоносителя на входе в реактор должна быть постоянно. Реально это не всегда выполнимо поэтому вводят поправку на изменение входной температуры и соответственно тогда если мы это поправку введем то можно написать что мощностной эффект реактивности будет равен Простейший способ измерить МЭР сравнить положение компенсирующий стерженей на минимальном контролируемым и номинальном уровне мощности реактора. Сравнить ,оттуда Можно нам с вами определить мэр. Мэр определяется с погрешностью градуировочных кривых эффективности в стержне и зависимостью эффективности стержня от мощности реактора, то есть с точностью определения МЭР связано с фактическим точностью градуировочных кривых стержней и зависимости эффективности стержня от мощности реактора Два способа как определить МКР. Первый способ Пусть реактор в стационарном режиме на мощности W1 будет небольшую реактивность тогда в пределах we1 w2 коэффициент Отсюда можно найти, например вот наш м коэффициент реактивности Если остальные коэффициенты известны. При этом погрешность здесь погрешность определения МКР тем больше чем меньше вклад мощностного эффекта реактивности. Второй способ определения мкр это способ называется динамический. В данном способе изучается зависимость зависимость от времени ро, W температуры теплоносителя и как далее. После введения в реактор малой дополнительный реактивности скачком обычно его вводят, записывают изменения реактивности во времени Функции fw ft это передаточные функции которые учитывают, что при измении мощности или температуры скочкообразно ро меняется не сразу. Их можно представить в виде Дельта функции и соответственно выражения упроститься здесь и будет записано в следующем виде Ещё раз говорю что здесь они до могут быть использованы если изменения мощности или Т при изменении мощности и температуры скачкообразного ро меняется не сразу. Следущим шагом измеряют ро, Дельта омега, измеряют дельта-т затем решаем систему линейных уравнений для ро0 и отсюда можем находить наши коэффициенты мкр, А зная мкр как мы с вами можем определить эффект реактивности исходя из этой линейной системы уравнений для rо0 ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ 1. Какова природа нейтронов при облучении пластинок мусковита, покрытых слоями 𝑷𝒖 𝟐𝟑𝟖 и 𝑵𝒑 𝟐𝟑𝟕 в лабораторной работе? 1) получены в распаде ядер 2) реакторные 3) космические 4) получены на ускорителе 2. Что такое длина рассеяния? 1) среднее время между двумя актами рассеяния нейтрона 2) среднее расстояние, которое проходит нейтрон между двумя актами рассеяния 3) среднее расстояние, которое проходит нейтрон от точки рождения до точки рассеяния 4) суммарное расстояние, которое нейтрон проходит в результате рассеяния 3. По какой характеристике следа фотоэмульсии можно определить энергию заряженной частицы? 1) ширина 2) угол 3) длина 4) изгиб 4. Радиоциклические нейтроны- это? 1) в методе протонов отдачи, нейтроны, не образовавшие ядра отдачи 2) нейтроны в тепловой колоне исследовательского реактора 3) в активационном методе нейтроны, прошедшие фольгу без взаимодействия 4) во времени метода пролета, нейтроны, зарегистированные, после выхода новой вспышки 5. Чему равен верхний порог энергии тепловых нейтронов? 1) 0,625 эв 2) 10 мэв 3) 10 кэв 4) 0,625 кэв 6. Зачем используют дискриминатор для регистрации нейтронов? 1) Многократно усиливают импульсы 2) Вычитают импульсы 3) Суммируют импульсы 4) Обрезает импульсы меньше порога 7. Назовите наиболее удобные с точки зрения гамма- излучения осколки деления 1) Li и B 2) La и Ce 3) Os и Pb 4) Подходят любые осколки 8. Что из перечисленного не входит в состав сцинтилляционного детектора? 1) Ионизационная камера 2) Источник высокого напряжения 3) Фотоэлектронный умножитель 4) Сцинтилляционный кристалл 9. Основная сложность масс-спектрометрического метода с использованием изотропного разбавления 1) Невозможность использования на критических сборках 2) Сложности отсутствуют 3) Необходимость дистанционно разрушать твэл и проводить химические операции с высокоактивным веществом 4) Проведение высокоточных измерений без разрушения твэла. 10. Что такое абсолютная камера деления? 1) Камера деления, для которой известна ее чувствительность (число ядер делящегося вещества и эффективность регистрации) 2) Камера деления, для регистрации гамма-излучения 3) Камера деления, для которой необходимы измерения в калибровочном потоке тепловых нейтронов 4) Камера деления, для которой не проводятся относительные измерения 11. Какая энергия требуется на образования одной электрон- дырочной пары в полупроводниковом детекторе для регистрации нейтронов? 1) 3 эв 2) 30 эв 3) 1000 эв 4) 100 эв 12. Глубина выгорания -это ? 1) Уменьшение числа тяжелых ядер вследствие выгорания топлива 2) Уменьшение числа тяжелых ядер вследствие радиационного захвата 3) Степень разрушения твэла 4) Увеличение числа тяжелых ядер вследствие деления 13. Обычно источниками нейтронов на (а,n) реакциях являются капсулы с альфа распадчиком, окруженным слоем бериллия. Какое условие накладывается на толщину слоя Be? 1) Толщина бериллия может быть любой 2) Должна быть равна длине пробега альфа частицы 3) Должна быть много больше длины пробега альфа частиц 4) Должна быть много меньше длины пробега альфа частиц 14. Флюенс частиц определяется по формуле-..? d 15. (9 по картинке) Что такое прозрачный для нейтронов детектор? 1) Только тепловые нейтроны взаимодействуют с детекторами 2) Поток нейтронов, проходя через детектор, ослабляется экспоненциально 3) Поток нейтронов, проходя через детектор, ослабляется линейно 4) Поток нейтронов, проходя через детектор, не ослабляется 16. Назовите основной вид взаимодействия нейтронов с ядрами? 1) Ядерная реакция 2) Упругое рассеяние 3) Поглощение 4) Неупругое рассеяние 17. Источниками тепловых нейтронов в исследовательском реакторе является 1) Тепловая колонна 2) АЗ 3) СУЗ 4) Теплоноситель 18. Укажите среднюю энергию нейтронов, излучаемых Cf-252 1) 10 мэв 2) 2,26 мэв 3) 3,45 мэв 4) 5 мэв 19. Каково происхождение больших «ромбов» на пластинках мусковита? (Несколько вар ответа или один) 1) Деление тяжелых ядер космическими лучами 2) Прохождение низкоэнергетичных нейтронов 3) Образованы при спонтанном делении естественной примеси ядер делящихся элементов, входящих в состав мусковита 4) Прохождение высокоэнергетичных нейтронов 20. Что не входит в состав ионизационной камеры? 1) Электроды 2) Источник высокого напряжения 3) Газовый объем 4) Сцинтиллятор 21. Зачем с помощью «телескопа» определять интенсивность мюонов при различных зенитных углах? 1) Для уменьшения статической погрешности 2) Для определения интенсивности мюонов в верхних слоях атмосферы 3) Для определения времени жизни мюона 4) Для определения состава космического излучения 22. Чему численно равно полное сечение рассеяния? 1) Площади проекции области взаимодействия на поверхность мишени 2) Вероятности того, что нейтрон после взаимодействия вылетит под определенным углом с определенной энергией 3) Среднему числу взаимодействий, которое нейтрон испытывает в единице объема мишени за единицу времени 4) Числу ядер мишени на пути нейтрона 23. Какой величине обратно пропорциональна длина свободного пробега нейтронов? 1) Толщине мишени 2) Активности мишени 3) Дифференциальное сечение 4) Макроскопическое сечение 24. Как вычисляется погрешность частного двух величин? 25. Какой величине прямо пропорциональна активность вещества (несколько вариантов ответа) 1) Постоянной распада 2) Числу радиоактивных атомов, имеющихся в источнике 3) Времени 4) Длине свободного пробега 26. Какие сферические геометрии используются для измерения сечения неупругих процессов? 1) Внешняя и внутренняя 2) Прямая и обратная 3) Большая и малая 4) Передняя и задняя 27. Единицы измерения глубины выгорания 1) кг/сут 2) кг 3) % 4) % или МВт*сут/кг 28. В какую часть излучения входит сигнал от мюонов? 1) промежуточная 2) мягкая 3) тепловая 4) жесткая 29. Каким образом можно повысить эффективность регистрации нейтронов с помощью ионизационной камеры с бор -содержащим веществом? 1) Обогатить природный бор активным изотопом B(10) 2) Эффективность регистрации постоянная величина и изменить ее нельзя 3) Покрыть электроды камеры карбидом бора 4) Не использовать электроды камеры 30. Чему равно время жизни мюона? 1) 2,2 ∙ 10 −24 с 2) 2,2 мкс 3) Частица стабильна 4) 2,2 с 31. Регистрацию каких частиц обычно осуществляют методом ядер отдачи? 1) нейтроны 2) электроны 3) альфа-частицы 4)ядра гелия 32. По какой формуле вычисляется энергия нейтронов во времяпролетной камере? 33. Чем обусловлена повышенная чувствительность и малый уровень шумовых импульсов полупроводниковых детекторов по сравнению с газовыми? 1) Повышенная стоимость полупроводниковых детекторов 2) Меньшим числом образующихся пар разнозаряженных частиц, чем в газовых детекторах при одинаковой энергии излучения 3)Большим числом образующихся пар разнозаряженных частиц, чем в газовых детекторах при одинаковой энергии излучения 4) Зависимостью эффективности регистрации от плотности материала детектора Тут как будто и 3, и 4 34. При увеличении плотности потока нейтронов количество следов в диэлектрических материалов (« ромбиков» ) 1) Увеличивается 2) Уменьшается 3) Не изменится 4) Зависит и от других факторов 35. Назовите основной вид взаимодействия быстрых нейтронов с ядрами? 1) Ядерная реакция 2) Упругое рассеяние 3) Поглощение 4) Неупругое рассеяние 36. Укажите группы активационных детекторов для измерения спектров нейтронов 1) Тепловые, надтепловые, быстрые 2) Тепловые, резонансные, пороговые 3) Тепловые, промежуточные, быстрые 4) Резонансные, промежуточные, быстрые 37. Какую величину определяют в методе времени пролета при изменении энергии нейтронов? 1) Расстояние 2) Масса 3) Объем пролетной базы 4) Время лета 38. Флюенс тяжелых частиц определяется по формуле а |