Bài giảng Chương 2: Vật lý lò phản ứng hạt nhân - PGS.TS Nguyễn Nhị Điền

Vật lý lò phản ứng hạt nhân của PGS.TS Nguyễn Nhị Điền được trình bày với 3 phần chính: Phần 1 trạng thái tới hạn của lò phản ứng, phần 2 động học lò phản ứng, phần 3 các hiệu ứng của độ phản ứng trong quá trình làm việc của lò phản ứng. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 2: Vật lý lò phản ứng hạt nhân - PGS.TS Nguyễn Nhị ĐiềnChương 2VẬT LÝLÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂNPGS TS Nguyễn Nhị ĐiềnĐà Lạt, 20141Phần 1TRẠNG THÁI TỚI HẠN CỦALÒ PHẢN ỨNG(CRITICAL STATE OF NUCLEAR REACTOR)21. Hệ số nhân hiệu dụng1.1. Hệ số nhân nơtron k (Neutron multiplication factor)Hệ số nhân nơtron vô cùng (the infinite neutron multiplicationfactor) là tỷ số giữa số nơtron của 1 thế hệ trên số nơtron của thếhệ trước đó trong môi trường vô hạn (infinite medium):n2k∞ =(3.1)n1Nếu k∞ = 1, tới hạn (the reactor is in critical state)k∞ < 1, dưới tới hạn (the reactor is in subcritical state)k∞ > 1, trên tới hạn (the reactor is in supercritical state)3Trong lò ở trạng thái tới hạn, một nơtron của mỗi phân hạchchỉ gây ra chính xác một phân hạch nữa. Chu trình tồn tại củanơtron được chỉ ra trên Hình 3.1. Trong một phân hạch, cókhoảng 2.43 nơtron nhanh sinh ra. Trong lò ở trạng thái tớihạn, chỉ một nơtron hoàn thiện hết chu trình để duy trì phảnứng dây chuyền. Còn 1.43 nơtron khác bị mất đi do bị rò rangoài hoặc bị bắt.Nơtronnhanhphân hạchQuá trình làmchậm đếnnơtron nhiệtNơtron bị hấpthụ và nơtrongây phânhạch với 235UHình 3.1. Chu trình sống của nơtron.4Hệ số nhân hiệu dụng keff (effective neutron multiplicationfactor) áp dụng cho môi trường có hạn (finite medium), tức làcho LPƯ có kích thước giới hạn. Khi đó, hệ số nhân keff hiệudụng bằng:keff = k∞ Pf Pt(3.2)ở đây, Pf là xác suất tránh rò nơtron nhanh trong quá trình làmchậm;Pt là xác suất tránh rò nơtron nhiệt trong quá trình khuếch1tán;2 2Pf = 1 + B L s(3.3)11 + B 2 L2P =(3.4)tLs là độ dài làm chậm của nơtron nhanh; L là độ dài khuếch táncủa nơtron nhiệt; B2 là số Buckling.5