הבנת סעיף הצלב של אינטראקציות ניוטרון עם משתנים שונים

סך כל הקטעים הצלביים ( ⁇ FLT:0) הוא הסכום של כל חלקי חלקי חלקי חלקים ומייצג את ההסתברות הכוללת של כל אינטראקציה.

תלות באנרגיה של סודיות

חלקיקים חוצה NeuFF תלויים מאוד באנרגיה של ניירת ניירון, מה שהופך אותו חיוני לשקול את ספקטרום הניטרונים כאשר הערכה של ביצועי המנטרים (אזור תרמי), 0.025 eV), ספיגת חלקים לעתים קרובות לעקוב אחר 1 / חוק פליטה, ירידה כמו מהירות נויטרונים קבועה, באזורים אפירמיים ומהירים (1V 10) לקרוס ליצר), תערוכות חוצה שטח כזה, כגון גולגולתי לחץ דם איטי מאוד, ולכן עדיין גבוהה יחסית, כגון עלייה מהירה.

תפקיד המנופים ב-Nemanceors

למה צריך נויטרונים איטיים

ניוטרונים המיוצרים בתגובות סדקים מהירים, עם אנרגיות מתמררות סביב 2 MeV באנרגיות גבוהות אלה, ההסתברות של גרימת נפיחות נוספת באורניום-235 היא נמוכה יחסית. עם זאת, כמו נויטרונים לאבד אנרגיה ומגיעים לאיזון תרמי עם החומר המקיף (בדרך כלל ב- 0.025 e בטמפרטורה), החלקה תרמית של U-235 - בהשוואה לגורם מהיר של חנקן מהיר יותר, לעומת 585.

הפיזיקה של המתינות

יחס הנוטרון מסתמך על פיזור התנגשויות אלסטיים (האנרגיה המועברת להתנגשות היא הגדולה ביותר כאשר גרעין היעד יש מסה קרוב לזה של ה-Nutron, ולכן מימן (עם מסה של 1) הוא המנטר היעיל ביותר מבחינת אובדן אנרגיה להתנגשות.

תכונות מפתח של מהפך יעיל

• (ב) פיזור גבוה של צולב: 1FLT: 1 כדי להבטיח אינטראקציות תכופות עם נויטרונים, המוביל לתרמיזציה מהירה.
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) אובדן אנרגיה להתנגשות: ⁇ 1 (Achieved with a low Atomic Mass, המאפשר פחות התנגשות כדי להשיג אנרגיה תרמית.
• יחס מתינות גבוה:0 (FLT:1) המוצר של להאטת כוח ולעומת קליטת צולב, מתן מידה מקיפה של איכות מודולר.
• (ב) יציבות פיזית וכימיקלית: 1FLT:1 החומר חייב לעמוד בטמפרטורות גבוהות, נזק קרינה, ולשמור על שלמות לאורך חיי הכור.

חומרים מתואמים נפוצים ופרופילי הסודיות שלהם

ארבעה חומרים שימשו נרחב כמתאמתים בכורות כוח גרעיני: מים קלים (H2O), מים כבדים (D2O), גרניט (פחמן), ודבורליום.כל אחד מציג שילוב ייחודי של פיזור וספיגה חתך אשר משפיע ישירות על התאמתו עבור מערכות כור שונות.

מים קלים (H2O)

מים קלים הם המנטר הנפוץ ביותר, המשמש כור מים מחוסן (PWRs) ו כור מים רותחים (BWRs) מימן, עם זאת, הידרוגן יש פיזור גבוה של חצי-חלקה של חלקיקים באנרגיה נמוכה: היתרון המיקרוסקופי של דלק חד-חמצני הוא בערך 20 קנבי מים תרמיים, בעוד שסעיף הקליטה הוא בערך 0.33 ריבועים של מים נמוכים (אך) דורש יחס של גרף של מים נמוך של מים).

מים כבדים (D2O)

מים כבדים משתמשים ב Deuterium (2H) במקום מימן. Deuterium יש הרבה יותר קליטה צולבת קליטור תרמי: כ 0.0005 נביחות, לעומת 0.33 barns for מימן.החלק המתפזר של deuterium הוא גם נמוך יותר (כ-16 barns), אבל יחס המכוון הכולל של מים כבדים עולה על 12,000, מה שהופך אותו לצורה יוצאת דופן עם אובדן כבד יותר מאשר נוזל בינוני (Ric) נמוך יותר מאשר Cuno) עם נוזל נמוך יותר מאשר CunutoCuntrium נמוך יותר מאשר Cuntium נמוך יותר מאשר Cunronic).

גרפיט (Carbon)

Graphite, המורכב פחמן-12, יש קליטת נויטרונים תרמיים של רק 0.00HT35 נביחות, מה שהופך אותו למכשול יעיל מאוד עם יחס מאוד גבוה של גרף פיזור של פחמן הוא בערך 4.7 ברונים עבור סגסוגת גרעינית מתקדמת (אך פחמן הוא אטומי יותר מאשר מימן, אובדן האנרגיה להתנגשות הוא קטן יותר ( ⁇ 0.158), כך הם נדרשים יותר מ דגנים חמים של 20 דונם) מאנרגיה מתקדמת (Ricernol) ממטרים) ממטרים מתקדמים (Ric) ממטרים מתקדמים).

Beryllium

Beresalium (9Be) הוא מתווך פחות נפוץ, בעיקר בשימוש כורים גרעיניים וכמה יישומים גרעיניים חלליים בשל תכונות הממתינות הטובות שלה ונקודת ההריסה הגבוהה. Beryllium יש פיזור של כ 6 barns ו-Creptionrium-Creliation של כ 0.009 barns, נותן לו יחס ממתינות גבוה של 9 הופך אותו יעיל סביר ב-Nicrererecerecereceremerecerecerecerecerecereication של אנרגיה, כאשר הוא גם כן, 2.

השוואה בין ה-Nron Cross-Sections Overs Moderators

כדי להשוות את יעילותם של מחוקקים אלה באופן כמותי, בטבלה הבאה מסכם נתונים גרעיניים מרכזיים עבור נויטרונים תרמיים (0.0253 eV) בטמפרטורת החדר, נגזרת מספריות סטנדרטיות:

• (ב) [ה]ב[[המאה ה-20]], [[המאה ה-20]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]
• (ב-ד) ⁇ (ב-ד2O): ⁇ FLT:1 ⁇ Fillo:2sFLT 3: 3 ⁇ 16 ⁇ ⁇ ⁇ FLT:4aph:5 ⁇ 0.0005 נביחות, מסה אטומית = 2.0, ⁇ 025.
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שימו לב כי הפיזור בין שטח למחזור מים גבוה יותר מהערך החינמי-אטומי בשל פיזור משותף של הקשר המולקולרי.השיפור הזה הוא קריטי עבור מניעת הפרמטרים להאטה הנכונה בכורים קלים מים.הנתונים מראים בבירור כי מים כבדים יש על ידי שטח אחסון צלב נמוך ביותר, מה שהופך אותו יעיל ביותר, בעוד גרפיט מציעה איזון נמוך ומפוזר על ידי אור נרחב, למרות יתרונות נרחבים של מים קשים, למרות צריכת מים גבוהה, הוא בשימוש.

תגובות על Reactor Design and Neutronics

בחירת משנה ותיקון

הנתונים של החלקה הקדמית משפיעים ישירות על העיצוב של ליבות הכור.בכורים קלים (PWRs, BWRs), הסעיף הגבוה של מימן פירושו שהגרעין חייב להיות קומפקטי וכי הדלק חייב להיות מועשר לפצות על אובדן נויטרונים.הליבת היא בדרך כלל סידור עצום מדי של מוטות דלק מוקפים במים, אשר משמש גם מודסטרציה וגם קירור יעיל יותר.

בכורים כבדים כמו CANDU, ספיגה נמוכה של deuterium מאפשר השימוש אורניום טבעי.ה הליבה גדולה יותר, ואת המנטר מופרד מן הקריר. עיצוב CANDU משתמש צינורות לחץ מלא צינורות מים כבדים קירור מים ודלק, מוקף מיכל גדול יותר של מוני מים כבדים בטמפרטורה נמוכה יותר ולחץ זה מאפשר את המדגם להישאר באיכות גבוהה יותר (פעילות גבוהה) בעוד נוזל קירור יעיל עבור נוזל לחץ דם גמישה.

כורים מותאמים ל-GPS (Gatephite-moderated כורים, כגון RBMK ו- Magnox, משתמשים בלוקים מודולריים כמו המנטרן, עם הליום, פחמן דו חמצני, או מים קלים כמו קירור.הסעיף הנמוך של גרפיטי מאפשר יחס המרה גבוה (ייצור של פלוטוניום מ- 238), וכן כורים כאלה יכולים לפעול עם העשרה נמוכה או אפילו עם אורניום טבעי במקרה של חומר קירור של חומרת (Fite) כדי לשפר את הגרף גבוה של חומרתיקפן (חומרים) באופן טבעי, במיוחד, כולל חומרת משקל גבוה של חומרת משקל גבוה של חומרת משקל גבוה של גרף גבוה (אך יעיל).

ניתוח אבטחה ותאונות

נתונים סטטיסטיים על מחזור נתונים חיוניים למודל התנהגות transient ותרחישים תאונה.לדוגמה, בתאונה אובדן של אובדן (LOCA) ב PWR, צפיפות קרירה / מנייה יורדת במהירות, שינוי הדחיסות של ניטרון ומאפיינים ספיגה.העלמותו של מים מפחיתה את צפיפות המימן, מה שמגביר את ספקטרום הנטורן לאנרגיות גבוהות יותר, אשר יכול להפחית את הפחתת הדחיסות של חומר הגרף או לחיזוי של חומר מצמצם באופן דומה, כלומר, כלומר, כלומר, לחץ דם יציב, כתוצאה מצמצם את חומר ניקוי, או מצמצם, באופן דומה, כלומר, כלומר, כלומר, חומרים נוזלי, כלומר, כלומר, חומרים נוזלי לחץ דם נוזלי, מתאים, כלומר, או מצמצם את חומר ניקוי, מתאים, או קירור, מתאים, כתוצאה מצמצם את חומר ניקוי, מתאים, כתוצאה מכך, מתאים, מתאים, כלומר, כתוצאה מכך, כתוצאה מכך, מתאים, מתאים להפחתה של חומר ניקוי מחדש של חומר ניקוי יעיל של חומר ניקוי נוזלי, או קירור (מתקני דלק יציב).

עבור כור מים כבדים, ייצור של טריטוניום באמצעות לכידת נויטרונים על ידי deuterium (2H(n, ⁇ )3H) הוא גורם משמעותי.הסעיף הקליטה של deuterium, אם כי קטן, הופך חשוב על המבצע הארוך של כור CANDU, המוביל לצטבר של טריפטיום במכוון וטריום מגניב.

מושגים מתקדמים ועתידיים

Metal Hydrides and Novel Materials

מעבר למכשפים הקלאסיים, המחקר ממשיך על מיידי מתכת כגון Zirconium hydride (ZrH2) ו titanium hydride (TiH2). חומרים אלה מציעים צפיפות מימן גבוהה (similar למים) אבל עם מגבלות ספיגה נמוכה משמעותית של חלקי מים, כי האטומים מתכת עצמם יש ספיגה נמוכה.

מתכת נוזלית ומולטן מלח משתנים

בכמה מושגים מתקדמים של כור, המנטר נפרד מן מגניב, וחומרים חדשים כמו מלחים מלוטנים (למשל, FLiBe, תערובת של ליתיום פלואוריד ודבורלילון פלואוריד) יכולים לשמש גם כמו נושאת דלק וגם מתווך (Rimalating Forums) יש צומת צלב גבוה עבור נייטוונים תרמיים, כך שהאיזוטופיום 7 חייב לשמש למזער את הניסויים האלה על ידי מלחים (Ric) כדי למזער את הניתוחים של חומרת מלחים (Ric) באופן ספציפי של ניתוח לוחצים (RimF) באופן ספציפי).

מסקנה

מחלקת החלל של נייטרון היא פרמטר יסודי הקובע כיצד מאיץ יכול להאט נויטרונים תוך שמירה על כלכלת ניוון רחם על ייצור אנרגיה קטנה - מים זורמים, מים כבדים, גרפיטי, ודבורליום - מדגימים פרופיל ייחודי של פיזור וקליטת חומרים מעבורת אנרגיה גבוהה יותר, אשר מכתיב את תפקידה בפיסיקה גבוהה.