IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )



Нет регистрации на форуме? Вам сюда.
5 страниц V  « < 2 3 4 5 >  
Reply to this topicStart new topic
> Скорости нейтронов и молекул, Вынос из обсуждения И кассеты у них кривые
barvi7
сообщение 31.1.2019, 22:11
Сообщение #61


Эксперт
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 424
Регистрация: 22.3.2010
Пользователь №: 4 323



QUOTE(alex_bykov @ 31.1.2019, 14:15) *
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 . . . rolleyes.gif , 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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alex_bykov
сообщение 31.1.2019, 22:42
Сообщение #62


Эксперт
******

Группа: Уровень доступа - 2
Сообщений: 3 882
Регистрация: 9.6.2007
Из: Обнинск-Москва
Пользователь №: 89



Ок, убедили.

Пойду табличку пересчитывать...


--------------------
С уважением

Александр Быков
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 3.2.2019, 17:03
Сообщение #63


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 24 881
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



Обратите внимание - автор пересчитал табличку в http://atominfo.ru/newsy/z0036.htm
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ирина Дорохова
сообщение 19.10.2023, 18:27
Сообщение #64


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 754
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?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
generalissimus19...
сообщение 19.10.2023, 18:43
Сообщение #65


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 550
Регистрация: 4.7.2014
Из: Moscow
Пользователь №: 34 011



QUOTE(Ирина Дорохова @ 19.10.2023, 19:27) *
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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ирина Дорохова
сообщение 19.10.2023, 18:49
Сообщение #66


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 754
Регистрация: 7.4.2015
Пользователь №: 34 148



Спасибо! Но я бы еще мнений почитала ).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alex_bykov
сообщение 19.10.2023, 20:20
Сообщение #67


Эксперт
******

Группа: Уровень доступа - 2
Сообщений: 3 882
Регистрация: 9.6.2007
Из: Обнинск-Москва
Пользователь №: 89



QUOTE(Ирина Дорохова @ 19.10.2023, 18:49) *
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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ирина Дорохова
сообщение 20.10.2023, 11:16
Сообщение #68


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 754
Регистрация: 7.4.2015
Пользователь №: 34 148



Цитата
Ира, ну, если на уровне совсем уж детям...

угу, пасиба, мне как раз.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
barvi7
сообщение 20.10.2023, 14:30
Сообщение #69


Эксперт
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 424
Регистрация: 22.3.2010
Пользователь №: 4 323



QUOTE(Ирина Дорохова @ 19.10.2023, 18:49) *
Спасибо! Но я бы еще мнений почитала ).

Представим себе "невозможное" - деление произошло в металлическом уране . . . blink.gif
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 . . . rolleyes.gif

Конец ознакомительного фрагмента.




Go to the top of the page
 
+Quote Post
barvi7
сообщение 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. sad.gif

Go to the top of the page
 
+Quote Post
nuc
сообщение 20.10.2023, 15:49
Сообщение #71


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 184
Регистрация: 16.4.2019
Из: США
Пользователь №: 34 767



QUOTE(barvi7 @ 20.10.2023, 14:30) *
Представим себе "невозможное" - деление произошло в металлическом уране . . . blink.gif
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 . . . rolleyes.gif

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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
barvi7
сообщение 20.10.2023, 16:06
Сообщение #72


Эксперт
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 424
Регистрация: 22.3.2010
Пользователь №: 4 323



QUOTE(nuc @ 20.10.2023, 15:49) *
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 . . . . wink.gif sad.gif

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)

Go to the top of the page
 
+Quote Post
alex_bykov
сообщение 20.10.2023, 16:24
Сообщение #73


Эксперт
******

Группа: Уровень доступа - 2
Сообщений: 3 882
Регистрация: 9.6.2007
Из: Обнинск-Москва
Пользователь №: 89



QUOTE(barvi7 @ 20.10.2023, 15:01) *
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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alex_bykov
сообщение 20.10.2023, 16:28
Сообщение #74


Эксперт
******

Группа: Уровень доступа - 2
Сообщений: 3 882
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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nuc
сообщение 21.10.2023, 4:06
Сообщение #75


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 184
Регистрация: 16.4.2019
Из: США
Пользователь №: 34 767



QUOTE(barvi7 @ 20.10.2023, 16:06) *
Это матчасть . . . . wink.gif sad.gif

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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nuc
сообщение 21.10.2023, 4:09
Сообщение #76


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 184
Регистрация: 16.4.2019
Из: США
Пользователь №: 34 767



QUOTE(alex_bykov @ 20.10.2023, 16:28) *
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?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
generalissimus19...
сообщение 21.10.2023, 17:03
Сообщение #77


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 550
Регистрация: 4.7.2014
Из: Moscow
Пользователь №: 34 011



Люди, не смущайте Ирину! smile.gif
Решётка плотная в смысле атомов, то есть, их электронных оболочек.
Но осколки деления - это ядра, и им электронные оболочки, в общем, прозрачны smile.gif 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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dobryak
сообщение 21.10.2023, 20:05
Сообщение #78


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 884
Регистрация: 8.5.2013
Из: Подмосковье
Пользователь №: 33 796



QUOTE(alex_bykov @ 20.10.2023, 16:28) *
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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
eninav
сообщение 22.10.2023, 13:23
Сообщение #79


Частый гость
***

Группа: Haunters
Сообщений: 475
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nuc
сообщение 22.10.2023, 14:22
Сообщение #80


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 184
Регистрация: 16.4.2019
Из: США
Пользователь №: 34 767



QUOTE(generalissimus1966 @ 21.10.2023, 17:03) *
Люди, не смущайте Ирину! smile.gif
Решётка плотная в смысле атомов, то есть, их электронных оболочек.
Но осколки деления - это ядра, и им электронные оболочки, в общем, прозрачны smile.gif 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.


+
Go to the top of the page
 
+Quote Post

5 страниц V  « < 2 3 4 5 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 28.3.2024, 22:23