A) xenonmérgezettség
Home | Rólunk | visszacsatolás
A nagyszámú radioaktív hasadási termékek felhalmozódnak működés során atomreaktor, egy részük nagy abszorpciós keresztmetszet termikus neutronokat. Különösen érdekes e tekintetben nuklid- 135 Xe. Ez egy viszonylag nagy teljesítményű, felhalmozódik és gyorsan vezet mérgezés a reaktorba. Egyéb rövid életű nuklidoknak viszonylag kis teljesítmény, vagy egy kis keresztmetszetű termikus neutron felszívódását. Ezért ezek nem egyéníti a toxikus elemek és salak.
Xenon van kialakítva a reaktorban eredményeként radioaktív bomlás 135 I, és is köszönhető, hogy a közvetlen hasadási hozam 235 U. Az felhalmozódása 135 Xe a radioaktív bomlás folytán a 135 I a következő:
A közvetlen hasadási termék tömege p = 0,06 a Te tellúr 135, amelyek eredményeként # 946; - - bomlási alakítjuk 135 I, az utóbbit is köszönhető # 946; - - bomlási válik 135 Xe. Ebben a láncban 135 Xe egy nagy termikus neutron abszorpciós keresztmetszet, az értékek, amelyeket a táblázatban foglaljuk össze. 6.1.
6.1. Átlagos termikus neutron abszorpciós keresztmetszete 135 Xe szerinti neutron hőmérsékletet
Amint az a táblázatból, a abszorpciós keresztmetszet 135 Xe meghaladja a neutron abszorpciós keresztmetszet a nukleáris tüzelőanyag több, mint 1000-szer.
A fenti lánc radioaktív transzformációk tartozó xenon, az utolsó elem (bárium) stabil, bár a lánc lehet csonkolt cézium, mint a felezési ideje nagyon nagy, mint az idő, amelynek során a reaktor közötti torlódások.
Összeállításánál az egyenletek miatt viszonylag kis tellúr felezési lehet tekinteni, hogy a hasadási folyamat 135 közvetlenül kialakítható I. Ebben az esetben a változás jód-koncentráció fogja meghatározni az expressziós
ahol - a koncentrációja 135 sejtmagok I, cm -3; pI = 0,06 - a hasadási hozam jódatom; - makroszkopikus hasadási keresztmetszetét nukleáris üzemanyag, cm -1; F - a termikus neutron fluxus, neutron / (cm 2 × s); - abszorpciós keresztmetszetét 135 I, cm 2; - radioaktív jód bomlási állandó, sec -1. Az első kifejezés a jobb oldalán egyenlet (6.1) képviseli a felhalmozási 135 I a hasadási nukleáris üzemanyag, a második tagja - 135 I csökkenhet neutronbefogási őket, és a harmadik - 135 I eredményeképpen csökken a radioaktív bomlás. Mivel a kis neutron abszorpciós keresztmetszet 135 I a második tag (6.1) el lehet hanyagolni képest a harmadik, és tart az űrlapot
Megoldás Ennek az egyenletnek növekedését jelenti a koncentráció 135 i-es reaktorba indítás után:
A korlátlan ideig növekedés exponenciális t (6.3) nullához, és a koncentrációt úgy egyensúlyi érték. által meghatározott kapcsolatban
AS = 2,9 × 10 -5 s -1. akkor az egyensúlyi koncentrációja viszonylag gyorsan történik, szinte az első napon. Megjegyezzük, hogy (6.4) könnyen előállítható a (6,2), amivel azt = 0.
Megváltoztatása xenon koncentrációja határozza meg a következő kifejezés:
ahol az első kifejezés a jobb oldalon meghatározza xenon felhalmozódása a radioaktív bomlás folytán jód, a második tagja - a közvetlen xenon kimeneten, mint a hasadási termék, a harmadik - xenon csökkenése miatt neutronbefogási, negyedik - csökkenést a radioaktív bomlás folytán a xenon. A (6.5) - 135 Xe magok koncentrációja, cm -3; = 0,003 - kitermelés 135 Xe, mint a hasadási fragmens; - Neutron befogják részén 135 Xe cm 2; - a radioaktív bomlási állandója 135 Xe, a -1.
-Egyenlet, megkapjuk a következő kifejezést a koncentráció változását a 135 Xe:
Egyensúlyi xenonmérgezettség akkor jelentkezik, ha elég hosszú ideig, amikor mind a három a kitevőt expressziós (6.6) általában nulla. Ebben az esetben, a képlet amely egyensúlyi koncentrációjának meghatározására xenon válik
Az expressziós kiszámítva az egyensúlyi xenon koncentrációja is előállíthatjuk a (6,5) azáltal, hogy = 0, és ebben az esetben kiindulási értéke (6,3).
Mérgezés a reaktor úgy definiáljuk, mint az arány a neutronok száma elfogott káros lesüllyed a neutronok száma szívódnak fel a tüzelőanyag:
ahol - a makroszkopikus befogási hatáskeresztmetszet káros abszorberek; - továbbá a nukleáris üzemanyag. Különösen xenonmérgezettség lesz egyenlő:
Poison xenon koncentrációja egyensúlyi