Sh. X. Xushmurodov atom yadrosi va zarralar fizikasi

dt	т
Bu tenglamadan istalgan t	vaqtdagi neytron	sonini aniqlash uchun
formula:
n = n0en(k~1),T.		(5.9.15)

bu yerd a nQ- boshlang‘ ich vaqtdagi neytronlar soni.

R eaktorda neytronlar soni (5 .9 .1 5 ) form ula bo‘yich a eksponensial
qonun bilan ortib boraveradi. Q uvvati e = 2,718 m arta orttirish uchun

kerak boM adigan vaqt z a n jir re a k s iy a d a v ri yo ki			re a k to r d a v ri
d eyilad i.
Z a n jir	re a k s iy a n i	b o sh q a rish d a k e c h ik u v c h i	n ey tro n la rn in g
ah am iyati	katta. A gar	kechikuvchi neytron boMmasa reak siya n ta
avloddan	so ‘ng neytronlar m iqdori, reaksiya tezligi va quvvati				kn
m arta ortadi, y a ’ ni vaqtning / m om entidagi quvvati:
		N = N 0k0	(5.9.16)
boMadi. r - issiq neytronlarda ishlaydigan reaktorlar uchun г					=

0. 
   3s, bir avlodning yashash vaqti. K echikuvchi neytronlarni hisobga olm aganda, issiq neytronlar ishtirokida ishlaydigan reaktorning davri
   

0. 
   s ga yaqin boMadi. (5 .9 .1 6 ) form uladan quvvati e m arta oshirganda
   

2,718 = kl0li0 3 ; k0 = 1,0001 hosil boMadi.

R ea k siya (k0)TT ga proporsional keskin otrib ketadi, bunda hech qanday qutqarish chorasini ko ‘rib boMmaydi. K echikuvchi neytronlar z an jir reak siya davrini bir necha tartibga oshirib, reaktorni boshqarish im ko n iyatin i beradi.
к = 1,001 boM ganda sistem aning davri yo ki neytronlar sonining e
m arta k o ‘ p ayish vaqti 80 s ni tashkil etadi. Bu vaqt zan jir reaksiyasin i

shoshm asdan boshqarishga im kon beradi.

S o f yo q ilg ‘ i m uhitda, odatda neytronlar sik lin in g

vaqti ~10"8 s ga

teng, к

= 1,1

boMganda dastlabki 1 dona neytron

6 m ks da 1026 ta

neytron hosil

qilad i

yo ki

bitta boM inish 1026

boM inishni vu jud ga

k eltirad i. Bu t

=

6

m ks

o xirid agi bir neytron

sik li

vaqtida 40 kg

uran n in g boM inishiga

tengdir. Sh un day q ilib ,

zan jir

reak siyan in g

te z lig i

nihoyatda katta

boMib, am aliy jih atd an

en ergiyan in g birdan

ajralib

ch iqish iga -

portlashiga olib boradi:

Z anjir reaksiyasin in g o‘ sib borishi sistem ad a neytronlar ko ‘ payish koeffitsienti bilan xarakterlan ad i.

A gar birinchi avlodda N. neytronlar boMsa, л -avlo dda Nn = T^k"

1 boMadi. к o ‘z navbatida :
* =	(5-9.18)

bu yerd a k cheksiz m uhitning neytronlar k o ‘ payish koeffitsienti.

ft) - m uhitdan neytronning chiqib k etm aslik eh tim o lligi.

H ar doim

p

< 1

b o ‘ lib ,

q iy m a ti

s is te m a

g e o m e triy a s i va

n e y tro n la m i

q ay taru v c h i q o b iliy a tig a

b o g ‘ liq .

N e ytro n larn in g

y u q o rid a t a ’ k id la n g a n id e k ,

к -

b o M in m ayd ig an

e le m e n tla r

to m o n id a n

y u tilm a s lik

e h tim o llig i, n e y tr o n la m i

a k tiv

y a d ro

tom onidan

yutib

boMinish

eh tim o lligi:

P _

^ nf

,

#

f

“ = ~

~~Z

uchinchidan

v nf

+ О ny

har bir boMinish

aktida yan gi

n sondagi

n eytro n lar

vujud ga

kelish

eh tim o lligiga bogMiq.

Z anjir reak siyasi boMishi uchun

=

v P >

1 boMishi kerak . T J -

q iy m a ti boM inuvchi

ya d ro g a

v a boM uvchi neytron

e n e rg iy a sig a

bogMiq.

5 .5 -jad v ald a ayrim

yad ro lar uchun

ikki en erg iya tizim id a // , v , P

ham da kritik

oMchamlar R, , mL - k ritik oMcham

va

kritik

m assa

kr’

kr

q iym atlari keltirilgan .

Bo'linuvchi element	iiSu	m Pu	mu	m U
V	2,47	2,91	2,52	_
Issiq neytronlar	0,84	0,72	0,90	0
P
(E„ = 0,025 eV)
n	2,07	2,09	2,28	0
V	2,65	3,0	2,7	2,5
Tez neytronlar	0,87	0,9	0,91	0,12
P
(E„= 1,2 MeV)
n	2,3	2,7	2,45	0,3
Rk.(sm)	8,5	6	6	-
mkr(kg)	48	6	12	-

Jadvaldan ko‘rinib turibdiki, 238£/ issiq yoki tez neytronlar boMinish zanjir reaksiyasida qatnashmaydi.

5.10-§. Yadro reaktorlari
Yadro reaktorlari qator xususiyatlari bilan tavsiflanadi va shunga ko‘ra, reaktorlar turli xil boMadi. Yadroni boMuvchi neytronlarning energiyasiga qarab reaktorlar issiq, tez va oraliq energiyaga ega boMgan neytronlarda ishlovchi reaktorlarga ajraladi.
Reaktorlar yonilgMning turiga, sekinlashtiruvchi moddasiga (oddiy suv, ogMr suv, grafit, berilliy, organik suyuqliklar va h.k.), aktiv zonaning tuzilishiga (gomogen yoki geterogen), issiqlik uzatgichga (suv, suv bugM, organik suyuqlik, geliy, karbonat angidrid gazi, havo, azot, suyuq m etallar va h.k.), bajaradigan vazifasiga (ilm iy tekshirish, energiya olish, izotoplar olish va h.k.), ishlash rejim iga (uzluksiz yoki impulsli) qarab turlicha nomlanadi.

5.10.1. Issiq neytronlarda ishlaydigan reaktorlar

Issiqlik neytronlarida ishlaydigan reaktorning sxemasi 5.14-rasm da keltirilgan.

5.14-rasm .

Reaktorning asosiy qism i aktiv zonadir (1 ). Unda zan jir reaksiya yuz berib, energiya ajraladi. N eytronlarning tashqariga chiqib ketishini kam aytirish uchun aktiv zonaga qaytargich (2) ich iga jo ylan ad i. A ktiv zona n eytro n larn i sek in latu v ch i b lo k lard an (3 ) va u larn i ich id a
joylashgan yo q ilg‘ i kassetalari TVEL lardan (4) tashkil topgan (TVEL-
issiqlik ajratuvchi elem ent). (5) kan allar orqali TVEL dan ajralgan
issiqlikni olib ketuvchi gaz yoki suyuqlik (issiq lik eltkich) o‘ tkaziladi.
R eak siya in ten siv lig i neytronlarni k u ch li yu tu vch i m oddalardan yasalgan m axsus sterjenlar yordam ida b o sh qariladi. R eaktor ishga
tushirilishdan oldin neytronlarni yutuvchi (kad m iy yoki bor karbidi) sterjen (6) aktiv zonaga to‘ la kiritilgan holatda boMadi. Bu holda к < 1 va zanjir reaksiya boMmaydi. Sterjen aktiv zonadan ch iq arila borishi bilan к ortadi va к = 1 da reaktor statsionar rejim da ish lay boshlaydi. Reaktorning halokatini oldini olish m aqsadida qo‘shim cha sterjen doim tayyor turadi. N eytronlar soni keragidan ortib ketishi bilan bu sterjen

avtom atik ravishda aktiv zonaga k iritilad i va halokat	oldi	o lin adi.
Reaktorda hosil boMgan radioaktiv nurlanishlardan saqlanish		uchun u
n eytro n va g a m m a - n u rla rn i y u tu v c h i r a d ia ts io n	x a v f s iz lik n i
ta ’m inlaydigan m assiv jism bilan (7) o‘ raladi.

5.10.2. Tez n eytro n larda ishlaydigan reakto rlar. B red erlar
Tez neytronlarda ishlaydigan reaktorlar alohida xususiyatga ega.

1)	Y o q ilg ‘ ini yu q o ri	a n iq lik k a c h a to z alash	talab		e tilm a y d i.
A ralashm alarda tez neytronlar kain yutiladi.
2)	Y o q ilg‘ i kuchli konsentrlangan, y a ’ ni uran			bilan	b o yitilgan
boMishi kerak.
3)	Tez n eytro n larn in g	effektiv kesim i k ic h ik	boM gani uchun

yoqilgM ni issiq neytronli reaktorlardagidan ko‘proq olish talab etiladi.

0. 
   Bu reaktorlar uchun sekinlatgich talab etilm aydi. Aktiv zonaning oMchami ju d a kichik, energiya ajralish zich ligi yuqori 0,5 kW/sm3 gacha yetadi.
   

0. 
   Issiqlikni olib ketuvchi modda neytronlam i sekinlatm asligi kerak. Shu m aqsadda suyuq natriy foydalaniladi.
   

6) Tez neytronlar m oddalarda yutilish ehtim olligi kichik boMgani

uchun reaktorni boshqarishda yutuvchi sterjen lard an fo yd alan ib
boMmaydi. Tez neytronli reaktorlarni boshqarish aktiv zona va neytronlar qaytargich oralarini yaqinlashtirish, uzoqlashtirish bilan olib boriladi. Tez neytronli reaktorlarni boshqarish murakkab. Lekin shunga qaram ay ulardan kelajakda keng foydalanish mumkin. Chunki sekin neytronli reaktorlar uchun zarur boMgan 238U va 232Th element yadrolari tomonidan radiatsion yutilish natijasidayadroviy yoqilgM sifatida ishlatish mumkin boMgan yangi 239Pu va 233U izotoplari hosil boMadi. Bunday reaktorlarga ko ‘ p aytiru v ch i re a k to rla r yoki briderlar deyiladi: