Коэффициент воспроизводства

Отношение числа делящихся ядер, образующихся в реакторе при поглощении нейтронов, к числу выгоревших делящихся ядер, называется коэффициентом воспроизводства (КВ).

Для уранового реактора КВ равен числу рожденных ядер Pu239, приходящихся на одно выгоревшее ядро U235.

Оценим величину КВ для реакторов на тепловых нейтронах с горючим U238 и U235. Для этого проследим за поколением нейтронов. Пусть один нейтрон поглотился в ядре U235. В среднем в результате родится h = 2,07 нейтронов. Чтобы обеспечить стационарный режим работы, один нейтрон должен быть снова поглощен в U235. Оставшиеся 1,07 нейтрона могут быть поглощены в ядрах U238 с образованием делящегося изотопа Pu239, могут быть поглощены непроизводительно в других материалах реактора или утечь из него. Следовательно, максимальное значение КВ (т.е. числа поглощений нейтронов в U238 на одно поглощение в ядре U235) равно 1,07. Этого значения КВ может достигнуть только если совсем отсутствуют непроизводительные потери. Но так как в реальных реакторах нельзя избежать этих потерь, то КВ < 1,07 для тепловых реакторов (КВ = 0,6¸0,8). В реакторах на быстрых нейтронах среднее число нейтронов, рождающихся при поглощении одного нейтрона в U235, h > 2,07 (может достигать 2,5). Для этого типа реакторов, КВ » 1,4¸1,7. В реакторах можно сжечь все запасы сырьевого топлива U238 и Th232 с помощью имеющегося U235 только в том случае, если КВ > 1. Поэтому очень важно иметь КВ > 1.