Основные характеристики цепной реакции. Рассмотрим соотношения, характеризующие протекание цепной реакции деления. 3.2.1 Коэффициент размножения на быстрых нейтронах Пусть в среде есть N быстрых нейтронов, они будут взаимодействовать с ядрами среды, в том числе и с ядрами U238, те из них которые имеют энергию выше порога деления (1 МэВ) могут вызывать деление урана и образование новых быстрых нейтронов.
При этом их энергия будет меньше порога деления.
Коэффициент размножения на быстрых нейтронах ( - число нейтронов ушедших под порог деления U238 на один быстрый нейтрон (появившийся в результате деления ядер U235). Ясно, что величина ( тем больше, чем больше доля U238 в топливе. Можно оценить, что (max = 1.35 (если доля U238 равна 100%). Для тепловых реакторов ( = 1.01 - 1.03. 3.2.2 Вероятность избежать радиационного захвата Пусть в среде есть N нейтронов, энергия которых меньше порога деления U238. За счет рассеяния но ядрах среды они теряют свою энергию и попадают в область энергии, в которой находятся гигантские резонансы сечения захвата U238. Введем величину ( - вероятность избежать радиационного захвата. ( тем больше, чем быстрее нейтронам в процессе замедления удастся преодолеть резонансную область. ( уменьшается при увеличении доли ядер U238 в среде.
В гомогенном реакторе ( ( 0.65, а в гетерогенном ( ( 0.93. 3.2.3 Коэффициент теплового использования Пусть в среде есть N тепловых нейтронов, тогда в процессе диффузии часть из них захватится в топливе.
Обозначим долю захваченных в топливе нейтронов (. Ясно, что коэффициент теплового использования можно увеличить, используя гетерогенную структуру активной зоны реактора. 3.2.4