Сначала отвечу размерностями. Потом качественно.

Размерности.

Макросечение - 1/см.
Плотность потока нейтронов - 1/(см2*с).
Произведение макросечения на плотность потока нейтронов - 1/(см3*с).

То есть, у последней величины размерность - число_чего_то_там в единицу объёма в единицу времени. Конкретно, число реакций в единицу объёма в единицу времени.

Для этого макросечение и вводят, чтобы, перемножив его на поток, получить число реакций.

Теперь качественно.

Микросечение - это всего-навсего поперечное сечение одного ядра.

Естественно, сечение не настоящее, "эффективное". Но величина вводилась именно исходя из этого.

Макросечение - это переход к нормальным величинам, к сантиметровой шкале измерений, т.к. проектанту и расчётчику работать со всякими там фемтосантиметрами жутко неудобно. У нас, в конце концов, не нанотехнологии

Так вот, чтобы "поглотился ВЕСЬ падающий поток", микросечение должно раздуться до таких пределов, чтобы ядро коснулось соседнего ядра. Создать глухую стену из протонов и нейтронов (и куда-то вытеснить все электроны).

Такого не бывает. По крайней мере, в физике реакторов не бывает точно. В какой-нибудь нейтронной звезде - не знаю

То есть, заблокировать полностью прохождение потока нейтронов через слой толщиной в одно ядро мы не сумеем никак. Между ядрами будут оставаться дырки, через которые нейтрон успешно будет проскакивать далее.

Насчёт обгорания имелось в виду, что поверхностные слои будут сгорать существенно быстрее, чем внутренние. Тем не менее, во внутренних слоях борного стержня нейтроны всё равно будут попадать (и выгорание бора-10 там будет происходить), хотя их будет в разы меньше, чем на поверхностных слоях.

Ну почему "никак" достаточно взять слой вещества потолще. И если в реакторе поток 10^13, то за стенками сколько? Почти ничего по сравнению с этими 10^13. На подсчет общего числа реакций в стенке оно влияет только в каком-то знаке после запятой.
И помог не только квадрат расстояния, но и толщина стенок.
И если в тонком слое прекрасно работает "общее число реакций" = поток * сечение * объем_вещества * время
То в тоооолстом слое "общее число реакций" = поток*площадь*время
Сечение тут влияет только на то, основное число реакций будет в первом метре слоя или в первом сантиметре. Исходя из предположения, что диаметр стержней сантиметры, а сечение вы дали "но допустим, 2-ая степень (в см)", получается, что стержень практически непрозрачен для потока, и считать нужно по "толстому" случаю.



Ну если только в разы (а не десятки-сотни раз), то и сечение должно быть "ну порядка радиуса стержня" (только в обратных сантиметрах).

Блинннн....
В чем беда подобных веток,-в том ,что не знаешь ,как ответить.Гладко -поверхностно,по мере того ,как "выросли" от вопроса -не получается.А "по буквам"(ренегад (с)),-может не получиться.Так как не знаешь уровень "вопрошавшего" (Жванецкий).Зачастую вопросы правильные,но не знаешь как отвечать.То ли методичку по расчетам сбросить,то ли 2-х томник Ландсбергиса,или лекции Феймана.
Может ,просто, что то сказать по сути и уйти от обоснования ответа?
Лишний раз "респект" -отцам -основателям форума....

Топливо не стоит впритык к стенке корпуса. Фактически в любом проекте между последним рядом топлива и стенкой есть весьма приличное расстояние, заполненное теплоносителем и конструкционными материалами. В первую очередь, на этом отрезке и теряется поток.

Стенки корпуса от нейтронов, вообще-то, надо защищать. Иначе останемся без корпуса.



В бесконечно толстом слое, разумеется, со временем все нейтроны так или иначе погибнут, кроме тех, кто отразится от него и вылетит обратно.

Но борные стержни, о которых шёл разговор, не бывают бесконечно толстыми. Или хотя бы просто очень толстыми Смысла нет.

В некоторых книжках по нейтронной активации видел: размерность "макросечения" (сигма)- см2/г, вместо плотности потока - флюенс (н/см2). Плюс масса исходного вещества в граммах.

Дык у них и пробеги мерятся в г/см2, нет?

А у нас в нейтронике пробег нейтрона измеряется в обычных сантиметрах. И единица поделить на макросечение как раз и получается пробег в см.

А какой у них вообще диаметр (в сантиметрах)?
Потому, что если из него можно вырезать кубик 1см*1см и облучать потоком 10^13нейтронов/(сек*см2), то никак не получим (после умножения на сечение 100/см) 10^15 реакций/сек. Максимум 10^13реакций/сек, не больше чем влетело нейтронов. Ну еще полпорядка, если облучать со всех сторон. Вот по-моему и получается, что для такой реакции кубик с такими параметрами "толстый", а не "тонкий".

ЗЫ Если чего все-же не понял, то так и будет. Больше с этим вопросом не достаю...

А через какое время меняют стержни СУЗ в тех же ВВЭРах, если они подвержены такому сильному обгоранию?
А как решают этот вопрос с выгораниями стержней СУЗ в новых проектах лодочных реакторах, которые должны до 25-30 лет ходить без перезаправки?
Насколько понимаю, что для замены стержней СУЗ в лодочном реактора без разбора самой а.з. их (стержни) просто так не вытащить?

Сообщение отредактировал VBVB - 19.2.2012, 23:56

Интересно, вот в урановых таблетках есть отверстия, для чего они?Только для удобства изготовления,засовывания в циркониевые трубки,либо у них отверстий более важное предназначение?
И сам порошок урановый,изготавливают ,обогащают тоже в Новосибирске?Ну и о центрифугах где порекомендуете почитать?

Это чисто русский прикол, насколько понимаю У буржуев их нет.

Центральное отверстие - место сбора газообразных осколков деления внутри твэла (одно из мест; есть ещё зазор между топливной таблеткой и оболочкой твэла).

Кроме того, центральная дырка, если помню правильно, полезно сказывалась на графике температур по твэлу. По крайней мере, максимум получался не в центре твэла.



Новосибирск и Электросталь - место фабрикации топлива. То есть, производства твэлов и сборки кассет.

Обогащением и конверсией (переводом урана в различные химические соединения, в т.ч. UO2) занимаются предприятия двойного назначения - Ангарск, Зеленогорск, Северск, Новоуральск.



В секретных архивах КГБ СССР, разумеется. Вообще-то, центрифуги новых поколений даже запрещается снимать рядом с предметом, размеры которого известны.

Есть учебник, но он очень теоретический, с формулами
Из открытых материалов неплохое интервью получилось у Страны Росатом, благо, что бравший его человек - участник нашего форума Герой интервью - собственно, один из российских разработчиков центрифуг.
http://atominfo.ru/news7/g0290.htm

Как ни странно, но отошлю к википедии. Как я понимаю, статьи про ВВЭР там писал человек, как-то связанный с отраслью. Редкий случай, но в википедии толковый материал на эту тему.

ВВЭР-1000 - смотреть, начиная с "Рабочими органами СУЗ являются поглощающие стержни".

Такой же ответ. Посмотрите статью про ВВЭР-1000 в википедии. Описано хорошо и правильно. Параграф "Система управления и защиты".

XBOCT,

я взял учебник Батя по физике реакторов. Учебник, кстати, очень хороший. Собственно, нас по нему и учили. Рекомендую.

Давайте посмотрим ещё раз вместе, как вводятся понятия сечения и пр.

На тонкую мишень падает перпендикулярно поверхности поток нейтронов, имеющих одну и ту же скорость.
Плотность нейтронов в пучке - n, 1/см3.
Скорость нейтронов в пучке - v, см/с.

Ядро имеет площадь sigma - это и есть микросечение. Размерность - см2.

Нейтрон взаимодействует с ядром тогда, когда попадает в ядро. За одну секунду с ядром столкнутся те нейтроны, которые находятся в объёме v*sigma. Число таких нейтронов - n*v*sigma.
Общее число ядер в см3 (концентрацию) обозначим как N (размерность - 1/см3).

Таким образом, общее число нейтронов, провзаимодействовавших с ядрами в единице объёма за единицу времени (т.е., число реакций) получается как

R = n*v*sigma*N

Произведение n*v по ГОСТ 19849-71 называется плотностью потока нейтронов, или неформально часто называется поток нейтронов Ф. Размерность 1/(см2*с). Получаем:

R = Ф*sigma*N

А произведение sigma*N есть макросечение Sigma (размерность 1/см). Получаем:

R = Ф*Sigma

Вот искомая формула - число реакций есть произведение потока на макросечение.

В Ваших рассуждениях сбой может быть в том, что поток нейтронов - это не концентрация нейтронов. Нужно учитывать ещё их скорость.

Вы в исходном сообщении (с которого я к вам прицепился) дали значение: Поток нейтронов (в см2 в секунду) -13-ая степень. Ну и дальше считали как поток.

С формулами R = n*v*sigma*N или R = Ф*Sigma все понятно. Просто нельзя считать число взаимодействий ВО ВСЕМ ОБЪЕМЕ, как R*объем_объекта, если 1/Sigma существенно меньше линейного размера (на этом размере существенно падает поток).

Ага тонкостенную трубку из циркония диаметром 8,2 мм. То есть диаметр карбида-бора внутри еще меньше, но для "Макросечение поглощения на боре-10 - как считать, но допустим, 2-ая степень (в см)." все еще не попадает в область применимости формулы R*объем_объекта.

Да. Потому что в расчётах оперируют именно потоком. Точнее, плотностью потока нейтронов. Её ввели и далее работают только с этой величиной. Под неё написаны все основные уравнения расчёта реактора. И справочные данные дают также плотность потока нейтронов, а не их концентрации.



Там не зря было "как считать". Если интересует порядок величин (годы или секунды), то можно было поступить просто. Взял табличное значение микросечения бора-10 в тепловой точке (у меня оно 3836 барн). Зная, что концентрации изотопов - это 22-ая степень, получим для макросечения 2-ую степень.
Для оценки сойдёт, в практическом расчёте так поступать нельзя, конечно.



Вы подводите к приёму, который называется "блокировка сечений". В практике расчётов сечения зависят от состава среды, от окружающей среды и даже от размера объекта ("гетерогенная добавка"). На пальцах сиё посчитать тяжко, код нужен.

По размерам и применимости. Ещё один стандартный приём в расчётах - стержень-поглотитель бьётся на несколько расчётных зон по радиусу, в каждой зоне - свой набор сечений. По памяти, для борных стержней в ВВЭР-1000 эффект от этого невелик. А вот гадолиниевые стержни действительно надо считать именно, люди по 40 расчётных зон с разными сечениями вводили для одного стержня.

Спасибо. Действительно довольно подробно и понятно написано про многие интресующие вещи, прям как в учебнике для студентов.

Хорошая статья для любительского уровня.
Вот зачем было портить статью сравниванием с PWRs - не понятно. Представление у автора о PWRs - очень слабое, поверхностное, и отсталое. Все что им написано о PWRs - это уже несовременно, или давно все решено, или есть другие причины, из-за которых определенные проектные решения живут до сих пор.
Часть статьи про вертикальные ПГ - вообше biased... и вводит читателя просто в заблуждение.

Любой проект - это баланс преимушеств и недостатков. Нет на белом свете ничего идеального (кроме идеального газа ).

Семён Семёныч, так и ветка называется "...для чайников"

Статьи по ВВЭР в википедии получились вполне достойными для рекомендации к прочтению камрадам из других областей народного хозяйства. Если надо глубже, то тогда учебники, потом гидропрессовские книжки, а потом уже на работу устраиваться - и нам рассказывать на форуме, что новенького интересного появилось у ВВЭР

Если б название ветки было другим, то я и отвечал бы по-другому, как-то так: "Не выноси мне мозг! У вас на Балаковке есть отличное пособие по физике реакторов для операторов, сам читал - половину не понял. Так что срочно беги к начальству и требуй от него экземпляра для углублённого осмысления".

Уважаемый www, как вы считаете, CANDU как энергетический реактор себя исчерпал? Или просто идея энергетического тяжеловодника нуждается в серьезной технической переработки древней идеи конверсионного реактора, коим по сути является CANDU?

Сообщение отредактировал VBVB - 22.2.2012, 2:09