Скорости нейтронов и молекул, Вынос из обсуждения И кассеты у них кривые |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Скорости нейтронов и молекул, Вынос из обсуждения И кассеты у них кривые |
31.1.2019, 22:11
Сообщение
#61
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 424 Регистрация: 22.3.2010 Пользователь №: 4 323 |
barvi7, проектное расстояние от твэла до твэла в зазоре не 12.75-9.1 мм, а 236-234 мм, там на границе кассет нарушение треугольной решётки (прямоугольные части появляются). Так что исходный зазор таки 2 мм. Поэтому его скачок до 7.6 заметен и очень... Пальцы закончились . . . , поэтому задание: Если есть чертеж-схема ТВС ВВЭР-1000, то исходя из шага решетки - 12,75 мм можно посчитать размер под ключ по оболочкам твэл: он составляет - 229,9365 мм ! Далее "поверх" твэла идет ДР (0,5 мм), а поверх ДР идет уголок (0,65 мм) +сварка + - допуска и получается размер под ключ по уголкам ~ 234 мм. Поэтому мин. зазор между твэлами соседних ТВС (если они напротив друг друга) - 6 мм ! и это только по проекту. Сообщение отредактировал barvi7 - 31.1.2019, 22:13 |
|
|
31.1.2019, 22:42
Сообщение
#62
|
|
Эксперт Группа: Уровень доступа - 2 Сообщений: 3 885 Регистрация: 9.6.2007 Из: Обнинск-Москва Пользователь №: 89 |
Ок, убедили.
Пойду табличку пересчитывать... -------------------- С уважением
Александр Быков |
|
|
3.2.2019, 17:03
Сообщение
#63
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 891 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Обратите внимание - автор пересчитал табличку в http://atominfo.ru/newsy/z0036.htm
|
|
|
19.10.2023, 18:27
Сообщение
#64
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 758 Регистрация: 7.4.2015 Пользователь №: 34 148 |
Может, я неправильно выбрала ветку, но из названий эта мне показалась ближе к всего к вопросам. Они ликбезные, да.
1. Корректно ли говорить, что при делении ядер делятся целиком атомы? 2. А что при делении и после него происходит с электронами? |
|
|
19.10.2023, 18:43
Сообщение
#65
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 551 Регистрация: 4.7.2014 Из: Moscow Пользователь №: 34 011 |
Может, я неправильно выбрала ветку, но из названий эта мне показалась ближе к всего к вопросам. Они ликбезные, да. 1. Корректно ли говорить, что при делении ядер делятся целиком атомы? 2. А что при делении и после него происходит с электронами? 1. Среда в целом остаётся электрически нейтральной, но говорить так, всё же, неправильно. 2. Энергия связи электронов с ядром многократно меньше, чем энергия осколков деления, поэтому электроны "обобщены" и захватываются из среды и теряются в среду при каждой ядерной реакции. Электроны обобщены не совсем так, как в металле, но близко к тому. Сообщение отредактировал generalissimus1966 - 19.10.2023, 18:44 |
|
|
19.10.2023, 18:49
Сообщение
#66
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 758 Регистрация: 7.4.2015 Пользователь №: 34 148 |
Спасибо! Но я бы еще мнений почитала ).
|
|
|
19.10.2023, 20:20
Сообщение
#67
|
|
Эксперт Группа: Уровень доступа - 2 Сообщений: 3 885 Регистрация: 9.6.2007 Из: Обнинск-Москва Пользователь №: 89 |
Спасибо! Но я бы еще мнений почитала ). Ира, ну, если на уровне совсем уж детям... Делятся именно ядра. Избыточная энергия, образующаяся при делении, в огромной степени - это кинетическая энергия двух осколков. Поскольку (по сравнению с энергией связи электронов в атоме она огромна, а осколки разлетаются, то каждый из них уволакивает за собой свою часть электронных оболочек, до которых дотянется. Если много уволок, лишние электроны сбросит по пути, если мало - потом доберёт. В целом заряд системы из многих ядер и их электронных оболочек не меняется (в ядерных реакциях сохраняется заряд). -------------------- С уважением
Александр Быков |
|
|
20.10.2023, 11:16
Сообщение
#68
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 758 Регистрация: 7.4.2015 Пользователь №: 34 148 |
Цитата Ира, ну, если на уровне совсем уж детям... угу, пасиба, мне как раз. |
|
|
20.10.2023, 14:30
Сообщение
#69
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 424 Регистрация: 22.3.2010 Пользователь №: 4 323 |
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. |
|
|
20.10.2023, 15:01
Сообщение
#70
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 424 Регистрация: 22.3.2010 Пользователь №: 4 323 |
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. |
|
|
20.10.2023, 15:49
Сообщение
#71
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 190 Регистрация: 16.4.2019 Из: США Пользователь №: 34 767 |
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. Куда они летят? Там есть такие свободные пространства 1Е-3? Если вы говорите, что расстояние между атомами 3.5T-8^ откуда берется столько свободных пространств в десятки тысяч "слоев атомов" на 2.3T+9 делений в секунду? И какая плотность топлива при наличии таких пространств? Как кинетическая энергия осколков трансформируется в тепловую? Да еще при том, что размеры атомов осколков больше, чем атомов урана... Сообщение отредактировал nuc - 20.10.2023, 15:53 |
|
|
20.10.2023, 16:06
Сообщение
#72
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 424 Регистрация: 22.3.2010 Пользователь №: 4 323 |
Куда они летят? Там есть такие свободные пространства 1Е-3? Если вы говорите, что расстояние между атомами 3.5T-8^ откуда берется столько свободных пространств в десятки тысяч "слоев атомов" на 2.3T+9 делений в секунду? И какая плотность топлива при наличии таких пространств? Как кинетическая энергия осколков трансформируется в тепловую? Да еще при том, что размеры атомов осколков больше, чем атомов урана... Это матчасть . . . . http://nuclphys.sinp.msu.ru/books/b/%D0%A1...D0%BE%D0%B2.pdf Пробеги осколков распределены с большим разбросом вокруг двух значений, соответствующих средним пробегам легкого и тяжелого осколков (пробеги легких осколков больше, чем тяжелых). Пробег зависит от плотности вещества, но как правило, это достаточно малая величина. В металлическом уране максимальный пробег ~ 7E-4 см; в алюминии ~ 1E-3 см; в воздухе ~ 2 см. https://profbeckman.narod.ru/Uran.files/Glava15.pdf Табл. 54. Характеристики легкого и тяжелого осколков для наиболее вероятного деления 235U тепловыми нейтронами Пробег в воздухе при нормальных условиях, 27 мм (легкий) 21 мм (тяжелый) |
|
|
20.10.2023, 16:24
Сообщение
#73
|
|
Эксперт Группа: Уровень доступа - 2 Сообщений: 3 885 Регистрация: 9.6.2007 Из: Обнинск-Москва Пользователь №: 89 |
В активной зоне есть ДПЗ (детектор прямого заряда), у которого ~ 1% сигнала формируется за счет именно реакторных гамма-квантов. Уточню, примерно 1% тока ДПЗ - это Комптон от общереакторной "базы", ещё от 4 до 9% (в зависимости от выгорания эмиттера ДПЗ) - это Комптон от гаммы внутрикассетной. -------------------- С уважением
Александр Быков |
|
|
20.10.2023, 16:28
Сообщение
#74
|
|
Эксперт Группа: Уровень доступа - 2 Сообщений: 3 885 Регистрация: 9.6.2007 Из: Обнинск-Москва Пользователь №: 89 |
Осколки тормозятся реально быстро - они заряжены и теряют энергию, в основном, за счёт электромагнитного взаимодействия с решёткой и электронами. nuc, Вас же не удивляет то, что от альфа-излучения можно защититься листом бумаги... Здесь именно этот случай гигантских потерь энергии на тормозное излучение.
-------------------- С уважением
Александр Быков |
|
|
21.10.2023, 4:06
Сообщение
#75
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 190 Регистрация: 16.4.2019 Из: США Пользователь №: 34 767 |
Это матчасть . . . . http://nuclphys.sinp.msu.ru/books/b/%D0%A1...D0%BE%D0%B2.pdf Пробеги осколков распределены с большим разбросом вокруг двух значений, соответствующих средним пробегам легкого и тяжелого осколков (пробеги легких осколков больше, чем тяжелых). Пробег зависит от плотности вещества, но как правило, это достаточно малая величина. В металлическом уране максимальный пробег ~ 7E-4 см; в алюминии ~ 1E-3 см; в воздухе ~ 2 см. https://profbeckman.narod.ru/Uran.files/Glava15.pdf Табл. 54. Характеристики легкого и тяжелого осколков для наиболее вероятного деления 235U тепловыми нейтронами Пробег в воздухе при нормальных условиях, 27 мм (легкий) 21 мм (тяжелый) Воздух тут при чем? Мы говорим о конкретной, довольно плотной решетке. В которой (см выше), расстояние между атомами на несколько порядков меньше длины пробега осколков. |
|
|
21.10.2023, 4:09
Сообщение
#76
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 190 Регистрация: 16.4.2019 Из: США Пользователь №: 34 767 |
Осколки тормозятся реально быстро - они заряжены и теряют энергию, в основном, за счёт электромагнитного взаимодействия с решёткой и электронами. nuc, Вас же не удивляет то, что от альфа-излучения можно защититься листом бумаги... Здесь именно этот случай гигантских потерь энергии на тормозное излучение. Ну если честно, то я просто поиронизировал над "высоконаучной беседой". Я как раз и ждал ответа, о трансформации энергии... Летит себе такой осколок, в довольно плотной решетке, и что? |
|
|
21.10.2023, 17:03
Сообщение
#77
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 551 Регистрация: 4.7.2014 Из: Moscow Пользователь №: 34 011 |
Люди, не смущайте Ирину!
Решётка плотная в смысле атомов, то есть, их электронных оболочек. Но осколки деления - это ядра, и им электронные оболочки, в общем, прозрачны поэтому дальности разлёта в сотни атомных слоёв. Расстояния же между именно ядрами достаточно велики. Разлёт осколков микроскопический с бытовой точки зрения, но достаточно большой, с точки зрения постоянной решётки, чтобы расстаться с теми электронами, которые "были", и нахватать новых на новом месте. |
|
|
21.10.2023, 20:05
Сообщение
#78
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 884 Регистрация: 8.5.2013 Из: Подмосковье Пользователь №: 33 796 |
Осколки тормозятся реально быстро - они заряжены и теряют энергию, в основном, за счёт электромагнитного взаимодействия с решёткой и электронами. nuc, Вас же не удивляет то, что от альфа-излучения можно защититься листом бумаги... Здесь именно этот случай гигантских потерь энергии на тормозное излучение. Осколки тормозятся ионизационными потерями на возбуждение атомов в ТВЭЛ-е. Это не тормозное излучение. Оставшиеся сиротами электроны бывшего ядра урана по каналам, которые прорыли осколки, дойдут, меняясь от родных на вылетевшие из ионизованных по дороге атома к атому, к этим остановившимся осколкам и нейтрализуют их. Керамики, а диоксид урана это керамика, как бы изоляторы, но можно считать, что вдоль прорытого многозарядным оскольком канала идет электрический пробой. Так что материал ТВЭЛ-а остается всю дорогу электронейтральным. Нахватать на новом месте новых электронов нельзя --- они все замужем за своими атомами. Картина посложнее нарисованной выше. Осколки сразу после деления имеют скорость порядка 4% от скорости света. У атомарных электронов на внешних оболочках скорость порядка 1% от скорости света. Поэтому осколок имеет шанс прихватить немного первичных электронов и лететь многозарядным ионом. А другие атомы ионизируются выбиванием достаточно внешних электронов. Но описанную выше картину это не портит. Сообщение отредактировал Dobryak - 21.10.2023, 20:24 |
|
|
22.10.2023, 13:23
Сообщение
#79
|
|
Частый гость Группа: Haunters Сообщений: 479 Регистрация: 1.4.2011 Из: Луховицы Пользователь №: 33 030 |
Насколько я понимаю, энергия каждого осколка - порядка 100 МэВ, а энергия связи электрона в ядре - порядка единиц-десятков эВ, т.е. в миллионы раз меньше. Поэтому осколки спокойно улетят в разные стороны, а электроны останутся на месте. Потом, когда осколки пролетев несколько микрон растеряют энергию и остановятся, они на месте нахватают электронов от верхних оболочек других атомов (т.к. у электронов на верхних оболочках энергия связи меньше). Получится много положительных ионов. А те электроны, которые остались на месте, будут бродить по веществу, пока не найдут какой-нибудь положительный ион, и не рекомбинируют с ним.
|
|
|
22.10.2023, 14:22
Сообщение
#80
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 190 Регистрация: 16.4.2019 Из: США Пользователь №: 34 767 |
Люди, не смущайте Ирину! Решётка плотная в смысле атомов, то есть, их электронных оболочек. Но осколки деления - это ядра, и им электронные оболочки, в общем, прозрачны поэтому дальности разлёта в сотни атомных слоёв. Расстояния же между именно ядрами достаточно велики. Разлёт осколков микроскопический с бытовой точки зрения, но достаточно большой, с точки зрения постоянной решётки, чтобы расстаться с теми электронами, которые "были", и нахватать новых на новом месте. + |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 23.4.2024, 9:48 |