Uruchomienie źródło neutronów - Startup neutron source

RBMK kontroli reaktora położenia prętów w momencie katastrofy Czarnobylu ; Niebieski = źródła neutronów startowy (12), żółty = skrócone drążków od dna reaktora (32), szara = rury ciśnieniowe (1661), zielony = pręty sterujące (167), red = automatyczne pręty sterujące (12)

Uruchomienie źródła neutronów jest źródło neutronów stosuje się do stabilnego i niezawodnego rozpoczęciu reakcji łańcuchową w reaktorach jądrowych , gdy są one załadowane świeżego paliwa jądrowego , który neutronów strumienia z spontanicznego rozszczepienia nie jest wystarczająca do niezawodnego uruchomienia lub po dłuższym okresie przestoju. Źródła neutronów zapewnić stały minimalny populację neutronów w rdzeniu reaktora, w ilości wystarczającej do płynnego rozruchu. Bez nich, reaktor może cierpieć szybkich wycieczek mocy podczas rozruchu ze stanu ze zbyt małą liczbą neutronów samogenerujące (nowy rdzeniowych lub po dłuższym przestoju).

Źródła startowe są zwykle umieszczone w regularnie rozmieszczonych miejscach wewnątrz rdzenia reaktora , w miejsce niektórych elementów paliwowych .

Źródła są ważne dla bezpiecznego rozruchu reaktora. Spontaniczne rozszczepienia i kosmiczne promienie stanowić słabe źródła neutronów, ale są zbyt słabe dla oprzyrządowania reaktor do wykrywania; opierając się na nich może doprowadzić do „blind” start, co stanowi warunek niebezpieczne. Źródła są w związku z tym ustawione tak, że strumień neutronów produkcji jest zawsze wykrywany instrumentów kontrolnych reaktora. Gdy reaktor jest w stanie wyłączenia, źródła neutronów, służą do wytwarzania sygnałów czujników dla monitorowania neutronów z reaktora, w celu zapewnienia, że są dostępne. Stopień równowagi strumień neutronów w podkrytycznym reaktora zależy od natężenia źródła neutronów; pewien minimalny poziom aktywności źródłowy musi więc być zapewnione w celu zachowania kontroli nad reaktorem W stanie silnie podkrytycznym, to znaczy podczas uruchomień.

Źródła mogą być dwojakiego rodzaju:

Gdy pluton 238 / berylu Źródło pierwotne są używane, mogą być umieszczane na pręty kontrolne , które są usuwane z reaktora, kiedy jest włączone, lub platerowane w kadmu stopu, który jest nieprzezroczysty dla neutronów termicznych (zmniejszenie transmutacji plutonium- 238 przez wychwyt neutronów), ale niewidoczny dla szybkich neutronów wytwarzanych przez źródło.

  • Źródła wtórne , początkowo obojętny, stają się radioaktywne i neutronów produkcji dopiero po aktywacji neutronowej w reaktorze. Ze względu na to, że wydają się być mniej kosztowne. Ekspozycja na neutronów termicznych służy również do utrzymania aktywności źródłowy (izotopy radioaktywne są zarówno spalane jak i generowania strumienia neutronów).
    • Sb - Bądź photoneutron źródła; antymonu staje się radioaktywna w reaktorze oraz silne emisje promieniowania gamma (1,7 MeV do 124 Sb) współpracują z berylu-9 przez (y) reakcji, n i zapewnić photoneutrons . W reaktorze PWR jeden pręt źródło neutronów zawiera 160 gramów antymonu i pozostaje w reaktorze przez 5-7 lata. Źródła są często skonstruowane jako antymonu pręt otoczony warstwą beryl i pokrytego z nierdzewnej stali . Antymonu, berylu stopu mogą również być stosowane.

Łańcuchowa reakcja w pierwszym krytycznym reaktora CP-1 , zapoczątkowano przez źródło neutronów radu-beryl. Podobnie, w nowoczesnych reaktorów (po rozruchu), opóźnioną emisję neutronów z produktów rozszczepienia wystarcza do podtrzymania reakcji amplifikacji, przy czym otrzymywany sterowane krotny wzrost. Dla porównania, bomba jest na podstawie bezpośrednich neutronów i rośnie wykładniczo w nanosekund.

Referencje