Spouštěcí zdroj neutronů - Startup neutron source

RBMK uspořádání řídicí tyče reaktoru typu; modrá =spouštěcí neutronové zdroje (12), žlutá = zkrácené regulační tyče ze dna reaktoru (32), šedá = tlakové trubky (1661), zelená =ovládací tyče (167), červená = automatické ovládací tyče (12)

Spouštěcí zdroj neutronů je zdroj neutronů používá se pro stabilní a spolehlivé zahájení jaderná řetězová reakce v jaderné reaktory, když jsou nabité čerstvým jaderné palivo, jehož tok neutronů z spontánní štěpení není dostatečné pro spolehlivé spuštění nebo po delší době odstavení. Zdroje neutronů zajišťují konstantní minimální populaci neutronů v aktivní zóně reaktoru, což je dostatečné pro plynulé spuštění. Bez nich by reaktor mohl trpět rychlými výpadky energie během spouštění ze stavu s příliš malým počtem neutronů generovaných samostatně (nové jádro nebo po prodlouženém vypnutí).

Spouštěcí zdroje se obvykle vkládají do pravidelně rozmístěných pozic uvnitř jádro reaktoru, místo některých z palivové tyče.

Zdroje jsou důležité pro bezpečné spuštění reaktoru. Spontánní štěpení a kosmické paprsky slouží jako slabé zdroje neutronů, ale ty jsou příliš slabé na to, aby je mohla detekovat instrumentace reaktoru; spoléhání se na ně by mohlo vést k „slepému“ startu, což je potenciálně nebezpečný stav.[1] Zdroje jsou proto umístěny tak, aby neutronový tok, který produkují, byl vždy detekovatelný pomocí monitorovacích nástrojů reaktoru. Když je reaktor v odstaveném stavu, zdroje neutronů slouží k poskytování signálů pro detektory neutronů monitorujících reaktor, aby se zajistilo, že jsou funkční.[2] Rovnovážná hladina toku neutronů v podkritickém reaktoru závisí na síle zdroje neutronů; proto musí být zajištěna určitá minimální úroveň aktivity zdroje, aby byla zachována kontrola nad reaktorem v silně podkritickém stavu, zejména během spouštění.[3]

Zdroje mohou být dvou typů:[4]

Když plutonium-238 / berylium primární zdroje jsou využívány, lze je buď připevnit ovládací tyče které jsou odstraněny z reaktoru, když je napájen, nebo jsou obloženy a kadmium slitina, která je neprůhledná vůči tepelným neutronům (snižuje transmutaci plutonia 238 zachycením neutronů), ale transparentní pro rychlé neutrony vyrobené zdrojem.[2]

  • Sekundární zdroje, původně inertní, se stanou radioaktivními a produkujícími neutrony až poté aktivace neutronů v reaktoru. Z tohoto důvodu bývají levnější. Vystavení tepelným neutronům slouží také k udržení aktivity zdroje (radioaktivní izotopy jsou jak spáleny, tak generovány v neutronovém toku).

Řetězová reakce v prvním kritickém reaktoru, CP-1, byl zahájen zdrojem neutronů radia-berylia. Podobně v moderních reaktorech (po spuštění) postačuje opožděná emise neutronů ze štěpných produktů k udržení amplifikační reakce a zároveň k dosažení kontrolovatelné doby růstu. Ve srovnání je bomba založena na okamžitých neutronech a roste exponenciálně v nanosekundách.

Reference

  1. ^ Atomová energie Kanady (1997). Kanada vstupuje do jaderného věku: technická historie společnosti Atomic Energy of Canada Limited. McGill-Queen's Press - MQUP. str. 224. ISBN  0-7735-1601-8.
  2. ^ A b US patent 4,208,247 Zdroj neutronů
  3. ^ „Microsoft Word - lecture25.doc“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) 29. června 2011. Citováno 2010-03-28.
  4. ^ Ken Kok (2009). Příručka pro jaderné inženýrství. CRC Press. str. 27. ISBN  978-1-4200-5390-6.
  5. ^ A b Integrované publikování. "Souhrn zdrojů neutronů". Tpub.com. Citováno 2010-03-28.
  6. ^ Karl-Heinz Neeb (1997). Radiochemie jaderných elektráren s lehkovodními reaktory. Walter de Gruyter. str. 147. ISBN  3-11-013242-7.
  7. ^ „Memorandum od Raymonda L. Murraye po Dr. Clifford K. Beck“. Lib.ncsu.edu. Citováno 2010-03-28.