第六章
反应性变化与控制
中毒效应及氙中毒
一 中毒效应
核反应堆运行过程中
燃料核的裂变
产生了
很多的放射性裂变产物
它们经过一系列的衰变后
又形成许多新的同位素
其中某些同位素
具有很大的热中子吸收截面
我们称为毒物
而且其先驱核
还具有较大的裂变产额
它们的产生和消失
对核反应堆的反应性
及运行特性有很大的影响
毒渣效应进行讨论
首先我们看
一 中毒反应性
由毒物引起的反应性的损失
我们称为中毒反应性
如下式
二 毒物的毒性
裂变产物
对有效增值系数中的 ε p η
没有影响
而且
由于毒物的浓度不大
对中子的 散射性质影响也不大
因此对不泄漏几率
也没有多大的影响
那么影响较大的是什么呢
是热中子利用系数f
那么没有毒物的时候
F用这个式子表示
有毒物的时候
F的表达式变成了这样子
那么我们看看
经过整理
我们令这个
称为毒物的毒性
因此我们说
我们可以得到这样一个式子
由上式可知
中毒反应性近似的
与毒性成正比
也与无毒堆的
热中子利用系数成正比
因此
中毒反应性的计算
可以归纳为毒性的计算
最终归到
核毒物浓度的计算
那么这个图
最重要的一种同位素
因为它对热中子的
吸收截面非常大
那么刚才我们这个图也看到
从图中我们可以知道
在中子能量为0.0253电子伏特时
为2.7乘以10的6次方Ba
在中子能量为0.08电子伏处
有一个大共振峰
在热能范围内
它的平均吸收截面
大约为3乘10的6次方Ba
但是
在高能区
随中子能量的增加
而显著下降
所以
在块堆中
那么这个是我们的
产生消失的一个示意图
为0.00228
但是它的先驱核的
直接裂变产额很高
经过β衰变以后
那么简化后的
可用下图来表示
衰变消失
衰变和吸收中子消失
那么这是一个简化的
产生消失图
那么我们看
有碘衰变产生
那么它的消失途径是
吸收中子消失
和衰变消失
以单群中子为例
我们根据上图
可以写出
随时间变化的方程
好本节知识点介绍到这儿