Вот уж не знаю, как объяснить. Поскольку работающий реактор критичен, 1 из каждых 2+ нейтронов, образующихся при делении остаётся в цепной реакции, остальные поглощаются, таки образом вопрос только в том, чем они поглощаются. Тут может быть 2 варианта:
1) паразитное поглощение (конструкционные материалы и тот же бор), не приводящее к появлению делящихся материалов и
2) поглощение на уране-238 без его деления, следствие - появление делящегося материала плутония-239.
Таким образом, "лишний" бор снижает длительность кампании просто за счёт того, что не позволяет нарабатываться делящимся материалам (в нынешних топливных загрузках имеем следующее примерное соотношение: около 30-40% энергии вырабатывается не первичными (уран-235), а именно вторичными (плутоний-239) делящимися материалами). В цифрах примерный баланс таков: исходное обогащение по урану-5 - 4.4%, выгружается топливо с обогащением по урану-5 чуть менее 1%, выгорание топлива на момент выгрузки около 46 кг/т, т.е. 4.6%.

Всем спасибо! Более-менее понял. Хорошо, что хоть вопрос был не дурной...

Секундочку, а эта реакция с какой энергией?
P.S. Ну нельзя же просто потерять нейтрон и ничего с этого не получить

Угу, можно извлечь и пользу.

Если бор-10 засадить в опухоль и облучать пациента нейтронами, то поглощение нейтронов в боре дает идеально локальное энерговыделение 2.8 МэВ на альфу и литий-7 в конце (в 6% захватов), но гораздо чаще, в 94% случаев, получается радиационный захват с излучением гамма с 0.5 МэВ, остальные 2.3 МэВ доднлнны между литием и альфа --- эти гамма сильно размывают облучаемую область.

Так или иначе, такая борная терапия используется.

Да, но не внутри корпуса реактора

Бор в составе борной кислоты, кислота в теплоносителе => энергия выделится в теплоносителе, но существенно меньшая, чем при делении.

Вопрос абс.законный, факт выделения энергии при захватах нейтронов различными изотопами, как правило, учитывается в расчётах.
Не буду даже говорить про серьёзные программы. Но даже в первом курсовике по расчёту реакторов, который мы делали, по-моему, на IV курсе, было указание при нормировке потока нейтронов учесть захват нейтронов тяжёлыми ядрами.

Но энерговыход таких реакций мал и составляет небольшие проценты от энерговыхода при делении ядра.
Поэтому можно сказать, что при захвате нейтрона его способность высвобождать энергию из ядра используется с очень малым кпд.

Dobryak,

только при тепловых энергиях наоборот - основной канал это литий и альфа, а не образование 11B.
Если совсем точно, то основной канал - получение возбуждённого 11B, который сразу распадается на литий с альфой.

Точнее, так (я сам уже немного подзабыл):


Взято отсюда (стр.6):
http://newton.physics.uiowa.edu/~uakgun/Pu...inst_P08005.pdf

То есть, поглощение нейтрона с небольшой энергией в 10B происходит именно по реакции (n,alfa), а не по стандартной реакции захвата (n,gamma).

На самом деле, сечение (n,gamma) для 10B даже в мягкой части спектра в файлах оценённых нейтронных данных, используемых в расчётах, было отлично от нуля, но очень мало.

==

Стандартная ошибка неопытных расчётчиков, готовивших микросечения для своих расчётов из файла оценённых нейтронных данных ENDF, была связана как раз с реакцией (n,alfa) на 10B.

Работник, не думая, заказывал программе NJOY подготовить сечения захвата бора-10 из секции 102 файла, где хранится т.н. radiative capture (MT=102, то есть классическая реакция (n,gamma) с образованием изотопа того же элемента с увеличенной на единицу атомной массой).

После чего в нейтронно-физических расчётах с удивлением обнаруживал - "нам всё врали", бор-10 не является поглотителем, и заглушить реактор с помощью борной кислоты можно лишь заменив на H3BO3 едва ли не всю воду

На самом деле, для бора-10 следовало использовать при подготовке микросечений секцию MT=101 (реакция исчезновения, disappearance, сумма нескольких реакций, включая n,alfa), которая использовалась крайне редко и о существовании которой мало кто знал - до тех пор, пока не пытался в первый раз приготовить микросечения бора-10 Я о ней тоже узнал таким же образом - но запомнил на всю жизнь, даже сейчас помню.

Прощу прощения, что был преступно небрежен с термином "радиационный захват", хотя расписывал именно трехчастичное конечное состояние --- было лень говорить, что реакция идет через возбужденное состояния лития-7. Просто в легких ядрах все не так, как в более привычных тяжелых. Кроме нейтроно-борной терапии, как рабочее тело в детекторах нейтронов бор-10 мало чем уступает по сечению захвата гелию-3. Вот только в последнем случае детектировать конечный протон в газовой среде проще простого, а альфу и литий-7, рожденные в твердотельном боре, намного сложнее. Именно поэтому весь гелий-3 в Штатах уходит в производство нейтронных детекторов, которыми ощетинились все пункты въезда в США.

КПД в этом случае не учитывает "экономию топлива"
Я это к чему, если нейтрон "потерян" внутри КР - то он не потерян, а использован. Да, менее рационально, чем при делении топливных ядер, но в данном случае мы это деление и сдерживаем. Такова цена.

К сожалению, не столь всё благостно. Потому что количество нейтронов ограничено. Мы получаем их в реакторе из топлива.

На самом деле, как уже говорил на форуме, некоторые товарищи предлагают сделать вопрос экономии нейтронов главным приоритетом при выборе стратегии развития атомной энергетики.

На сегодняшний день мы используем нейтроны примерно (и очень грубо) так - из 2,5 рождающихся нейтронов 1 уходит на СЦР, 0,5 - на создание нового топлива, оставшийся 1 нейтрон - на всякие "паразитные" реакции (захват в поглотителях, конструкционных материалах, теплоносителе, утечка из активной зоны и т.п.).
Т.е., кпд использования нейтронов - где-то процентов 60, если грубо.

P.S. А вот если притащить к Земле какую-нибудь нейтронную звезду и получить халявный источник нейтронов...

Вот! И тут приходят ребята с ADS...

В этой звезде нейтроны связаны намертво так, что они вообще стабильны... и ни одного оттуда в народном хозяйстве не утилизировать... К тому же, нейтронная звезда с массой порядка массы Солнца от нашей Солнечной системы камня на камне не оставила бы, так что не до ADS будет... то ли мы все замерзнем навечно, то ли зажаримся --- впрочем, разница невелика.

Ну вот прямо так сразу Может, я хотел пару ФЦП по этой тематике срубить
Шутка.

Это надо продать Мишико --- он заглотает как блесну...

А на постройке нейтронопровода от звёздочки к реактору можно нормально так заработать

Почти вся "научная" фантастика по сути антинаучна, но что пишете Вы --- это даже на антинаучное не тянет. Гравитационные силы при массе Солнца и радиусе не более 20 км таковы, что внутри нейтронной звезды плотность ядерного вещества в разы превышает плотность внутри привычных нам ядер --- именно поэтому они и нейтронные (опустим занудство с коркой нейтронных звезд).

а газообразные соединения бора не используют?

Хлорид бора? Фторид бора?

Трифторид бора используется, так как в таком газе тоже реализуется газовое усиление --- энергии альфа-частиц достаточно для ионизации, чтобы запустить пропорциональный режим...

Да, пожалуй в той шутке доля шутки стремится к бесконечности.
На самом деле, мы слишком мало знаем о таких объектах.

Это логичное паредложение.
Ведь для ископаемых топлив используют же понятие тепловых единиц, которое позволяет справедливо отразить потенциал энерговыделения при сжигании такого топлива.
Так и для ядерного топлива разных типов и составов вполне оправданно было бы использовать критерий удельного нейтроновыделения для разных областей спектра деления. Как и коэффициент воспроизводства/конверсии считать с учетом содержания различных изотопов актинидов и их нейтронного потенциала. Соотвественно и разные энергетические ЯЭУ будут иметь свои характеристики КПД утилизации нейтронов деления топлива.

Если же нейтронный потенциал топлива не учитывать, то можно упорно считать , что PWRы/ВВЭРы - лучшие реакторы по топливной экономике из имеющихся (хотя по топливопотреблению они видимо худшие из PHWR, AGR, BWR, РБМК) или же верить вдалбливаемой идее, что плутоний из ОЯТ это типа проблемный балласт из отходов.

Даже америций и кюрий из ОЯТ имеет определенную ценность для будущих поколений, поскольку характеризуются высоким нейтроносодержанием и значительным выходом нейтронов при делении в быстром спектре. Это сейчас миноры ненужным хламом считают, а так может оказаться, что для будущего строительства и эксплуатации лунной базы кюрий из ОЯТ очень нужным окажется.

В активной зоне реактора темно или светло?
Для человеческого глаза.

Мы к ускорительщикам обнинским как-то докапывались: "Какого цвета у вас пучок?".
- Не знаем, не интересовались.
- У вас же камера стоит, фиксирует факт прохождения пучка.
- Стоит.
- Ну раз есть видеокамера, вы можете посмотреть на пучок и узнать, какого он цвета.
- Ну-у-у, понимаете...
- Так цвет-то какой?
- ...понимаете, она черно-белая.


А в активной зоне реактора всё находится под водой. А под водой всегда темно в различной степени темноты.

Чисто гипотетически, на мощности вода должна быть подсвечена по естественным причинам - количеству частиц высокой энергии.
P.S. Под большим давлением даже натрий прозрачен

https://www.youtube.com/watch?v=6LIu7bhRDXE#t=66

Если отвлечься от того, что туда никак не поместить человеческий глаз. Точнее поместить можно, но видеть при этом он уже не будет
Опять же вопрос- реактор на мощности, или на ремонте? Промежуточные варианты на рассматриваю.
Думаю вопрос относится к реактору на мощности. Соответственно там давление (160 атм.) и температура (более 300 градусов). А также бешеные нейтронные и гамма потоки.
Сейчас нет времени сильно уточнять, отвечу качественно.
Опять же надо уточнить что такое светло и темно.
Вижу там два источника света.
1) излучение Вавилова-Черенкова.
2) Тепловое излучение от разогретых ТВЭЛов
1- Думаю от него будет очень светло причем в синем цвете.
2 даст очень мало, но красного (инфракрасного)
пока так.

Помимо черенковского и ИК все ионизирующие излечения, приносящие энергию в глаз, будут давать возбуждение зрительных рецепторов (вплоть до разрушения) и ощущение сверхяркого белого света. То же самое ощущение будет давать и прямое раздражение зрительного нерва.
Но всё это очень недолго. Стекловидное тело спечётся быстро, пигменты выгорят, палочки и колбочки развалятся. Занимательная физиология.
Космонавты видят вспышки света в закрытых глазах.

Ну чего вы такие суровые дядьки, тут же для "чайников"


Спасибо.
ps У меня на ТЭЦ, в топке котла светло, от красненького и желтенького до голубого.

Не будет. Космонавты видят заряженые тяжёлые частицы высоких энергий (сотни МэВ и выше), "брегговский пик" которых приходится на сетчатку или нерв (не уверен, что полностью корректно применение этого термина тут без кавычек).
Протоны, ядра гелия или даже что-то тяжёлее.

Именно они при окончательном торможении дают очень компактное выделение большой энергии. Но чтобы попасть именно в сетчатку (пройдя сквозь стенку корабля и хрусталик или голову) у них изначально должна быть очень высокая энергия.

Быстрые электроны несут значительно меньше энергии и ГОРАЗДО сильнее "размазывают" её по траектории.
Эффект от гамма-излучения опять же сводится к рассеянию гамма-кванта и выбиванию быстрого электрона, а дальше действует уже он.
Так что основная часть ИИ реактора будет невидима и в этом смысле.
Ну, разве что быстрый нейтрон ядром отдачи поспособствует... но и то есть некоторые сомнения.

Зато определённо должна быть сильная люминесценция белка (в том числе хрусталика) под ИИ всех видов (примерно того же вида, как светятся ногти под мягким УФ в барах/ночных клубах). Плюс черенковское свечение непосредственно в хрусталике от быстрых электронов.
Зрительно это должно восприниматься как синее марево/туман, идущее ниоткуда и окутывающее всё вокруг.

Ага, понятно.
А если уберем глаз, а засунем туда фотоаппарат, который реагирует (фотографирует) лишь в видимом человеческим глазом спектре. Что будет на фотографии видно?
Я почему то представляю себе такую картину:
на черном фоне красные ТВЕЛы в голубом ореоле.
ps допустим что камера защищена от воздействия температуры, давления и радиации.

530C - туско-тускло багровые ТВЭЛы в сильном синем свете.

Спасибо.

красивое голубое свечение...

Оно конечно не изнутри а снаружи, но был с экскурсией в ИАЭ в 1978 - красивейший голубой цвет.

Глаз или любая камера изнутри работающего реактора работать не должны.
А если просто волоконно-оптический кабель туда засунуть?
Получится?

В активной зоне летают гамма, как справедливо сказано выше, собственно бета-электронов из осколков деления из кассет выходит мало. Но эти гамма дают комптоновские электроны достаточно высокой энергии выше черенковского порога, так что вода должна светиться синим цветом, как в бассейновых реакторах. Она слабо светится так и на дне Марианнской впадины.

Это не совсем по теме, но к примеру бета распады можно стимулировать пучком электронов, ионизирующим радиоактивные атомы до глубоких оболочек. Классический пример: атомарный бета-распадный рений-187 имеет период полураспада 40 миллиардов лет. Однако полностью ионизированный атом, т.е., голый ион, имеет период полураспада 30 лет. Собственно структура ядра ионизацией атомных оболочек никак не затрагивается, матричный элемент бета-распада каким был, таким и остался --- просто в распаде атома энерговыделение мизерное, а в распаде голого иона открывается мульён новых каналов с захватом бета-электрона на атомарные уровни, при этом энергия связи электрона резко увеличивает истинное энерговыделение в реакции.

В принципе возникает физически интересная, но практически бессмысленнная задача о "критмассе" какого-нибудь шарика из цезия, который своими бета-электронами раскалил бы сам себя догола так, чтобы бета-распады закончились вчерне за несколько дней... Задача практически бессмысленная, так так как кто же захочет изжариться, чтобы такую критмассу вместе слепить.

Какая полезная ветка - ни когда бы не подумал, что металлы бывают прозрачны.

Металлы и не бывают.
Просто натрий под большим давлением (2 миллиона атм, НЯП) - не металл.

530 снаружи?

Снаружи, НЯП... не помню, где встретилось.
У пара - 320-330С, поверхности ТВЭЛов горячее, чтоб требуемую мощность прокачать.

Стоп, стоп. Какого пара? У теплоносителя. Если температурный напор между стенкой и водой будет 200 °С, то пар как раз и получится, вместе с кризисом теплообмена первого рода.

Ну, у BWR вроде бы так и есть.
У ВВЭР не так, там дополнительный контур и средняя температура теплоносителя на выходе из пучка твэлов 300+ градусов (для ВВЭР-1000 где-то 320, для 440 - меньше, для ТОИ и АЭС-2006 - больше).

Насчёт цвета. Свет любого цвета, если будет большой интенсивности, будет казаться белым.

Из 2-х источников максимальная температура поверхности 350 градусов

Значит, память напрочь подвела.

Значит, ничего даже близко красного не будет, только синева и гудение воды на решётках.

8.04.2016 на АЭС "Олкилуото" зафиксирована утечка радиоактивных веществ в реакторную воду. Реактор заглушили, заменили 3 кассеты с протёкшими сборками.
А как именно определили эти 3 сборки из 500 загруженных?
Реактор свежезаглушенный, горячий, вода для охлаждения прокачивается достаточно сильно...
На ВВЭР так же вычисляют разгерметизировавшиеся ТВЭЛы?

По контролю на работающем реакторе сказать, какая сборка потекла, нельзя (исключение - канальные реакторы типа КАНДУ или РБМК).
Для остановленного реактора есть т.н. сипинг-контроль, позволяющий проводить поиск негерметичной сборки во время перегрузки. Для ряда конструкций реактора такое возможно сразу после снятия крышки и без ТТО с топливом. Например, работает для ВВЭР-440. Условно, на группу кассет надевается колпак, в который за счёт разогрева собственным остаточным э/в выделяются ГПД. Далее - комбинаторика. Количество операций можно здорово сократить, если "знать, где искать" по результатам КГО на работающем реакторе (в какую петлю попадает грязь указывает на сектор, соотношение реперных изотопов указывает на год потёкшей сборки).
Как-то так.

Судя по сообщениям финнов, они увидели текущие сборки на работающем блоке. Но у них BWR.

тогда у них должна быть система контроля активности теплоносителя/пара прямо на выходе из кассет