Скорости нейтронов и молекул, Вынос из обсуждения И кассеты у них кривые Опции

[alex_bykov]

С Украиной ТВСА-12 планируется поставлять с 2012-го (если не раньше), и?..

[barvi7]

http://atominfo.ru/newsy/z0036.htm
И кассеты у них кривые…

Может кто знает все про воду - Н2О ?

"Уран-235 с куда большей вероятностью делится т.н. "тепловыми" нейтронами, чья скорость близка к скорости молекул теплоносителя. Причём важны не линейные размеры ("длина" на которой происходит замедление нейтрона до определённой скорости), а площадь."
Скорость теплового нейтрона (Т=300 К) - 2200 м/с. По теории нейтрон замедляется до энергии "атомов" среды, распределенных по Максвеллу.
Поэтому если бы вода была "идеальным газом", то скорость "молекул-атомов" воды (средняя), исходя из Еn =Е(Н2О)=m*v**2/2 может быть определена как: V(H2O)=V(n)/КОРЕНЬ(18).
Где 18- масса молекулы воды ~ в массах нейтрона.
Но вода не идеальный газ ! и энергия ее теплового движения (энергия) - распределена между колебательными, вращательными и прочими осцилляциями ее атомов Н+О+Н.
Как именно - хотелось бы чтобы наши читатели уточнили

[Ирина Дорохова]

Спасибо! Но я бы еще мнений почитала ).

[barvi7]

Спасибо! Но я бы еще мнений почитала ).

Представим себе "невозможное" - деление произошло в металлическом уране . . .
Чтобы не менять "цифры" при переходе в керамику UO2, плотность топлива ~10 г/см3.
Т.о., ядерная плотность топлива ~2,3E+22 молекул на 1 см3.
Плотность делений на номинальной мощности: в среднем 1Е+13 делений/см3 (~300 Вт/см3).
Следовательно - в 1 см3 топлива за 1 с происходит 1 деление на 2,3Е+9 молекул (атомов) топлива.
Куда же и как далеко летят осколки деления ?
Осколки разлетаются в противоположных направлениях, на расстояние не более 10мкм, ~ 1Е-3 см, при расстоянии между молекулами ~3,5Е-8 см это соответствует 2,9Е+4 слоям молекул (атомов).

Усредненные показатели по наиболее вероятным осколкам:
легкий осколок: энергия ~97 МэВ, А = 95, Z = 38 (протонов), начальный заряд +20 е
тяжелый осколок: энергия ~65 МэВ, А = 139, Z = 54 (протонов), начальный заряд +22 е

В метале количество свободных электронов одного порядка с количеством атомов ~2,3E+22 cм-3.
Осколки, "пролетая" через десятки тысяч слоев атомов , встретят такое же огромное количество и свободных электронов, а надо то - всего пару десятков насобирать.
Поэтому при делении в металлическом топливе проблем с электронами нет . . .

Конец ознакомительного фрагмента.

[barvi7]

Продолжение:
Перейдем в керамику UO2, плотность топлива ~10 г/см3.
Все тоже самое, только "намного" меньше свободных электронов, казалось бы . . .
Сравнивая показатели проводимости для металлов и "керамик" типа UO2, можна предположить, что свободных электронов (ответственны за проводимость) в 100- 1000 раз меньше.
И в этом случае их будет достаточно , чтобы насобирать 10 - 20 штук.

Даже, если бы не было "свободных электронов", то . . .

Вспомним про гамма-кванты, которых в топливе достаточно: до 10 штук только мгновенных на одно деление.
Соответственно, можем ожидать электроны от фото- и Комптон-эффектов.
Достаточно ли их будет?
В активной зоне есть ДПЗ (детектор прямого заряда), у которого ~ 1% сигнала формируется за счет именно реакторных гамма-квантов.
Средний ток ДПЗ ~1 мкА,- что соответствует 6,24Е+12 электронов, из которых 6,24Е+10 это фото- и Комптон-электроны.
Объем ДПЗ, где они генерируются ~0,05 см3.
Будем ожидать, что и в керамике образование электронов по фото- и Комптон-эффектам того же порядка . . ., поэтому только по этому каналу достаточно образуется электронов, чтобы не "ждать", когда осколок деления "догонят" отставшие электроны.
Можно вспомнить еще и об электронах, которые сопровождают процесс деления (несколько штук на деление), а также бэтта-излучение осколков . . .

Поэтому, проблем с электронами для осколков деления в рассмотренном топливе - нет.