Неутронпоток в реактора без преграда и с преграда
Изтичането на неутрони през повърхността на активната зона във външните части на реактора намалява плътността на неутроните, което води до неравномерно разпределение на неутронния поток. Максималната стойност на Ф е в геометричния център на активната зона и постепенно намалява към границите.
Точното естество на разпределението на потока зависи от формата и размерите на реактора. В хомогенен реактор без рефлектор разпределението Ф се определя за три оси на активната зона под формата на паралелепипед, за оста на цилиндрична сърцевина - косинусова вълна, за сфера се изразява с функция, а за радиално разпределение в цилиндър - функция на Бесел от нулев порядък. За приблизителни изчисления във всички случаи разпределението Ф може да се счита за подчинено на косинусния закон.
Естеството на разпределението на неутронния поток.
За хетерогенните реактори разпределението Ф също се определя по същите формули, само вътре в прътите има "изстискване" на топлина.
За да се спести делящ се материал, реакторът е заобиколен от рефлектор. В този случай общото изтичане на неутрони намалява, тъй като част от неутроните, напускащи реактора, се отразяват в активната зона. По този начин използването на рефлектор позволява да се намали обемът (масата) на сърцевината при поддържане на постоянен keff или да се увеличи keff при постоянен обем (маса) на сърцевината.
Също толкова важна роля на рефлектора за енергийни реактори е значително да изравни разпределението на F в обема на активната зона. Това води до значително увеличаване на Favg и освобождаването на енергия и следователно до увеличаване на мощността на реактора без увеличаване на неговите размери.
Поява на макс поради изтичане на термична +
бързо изтичане повече от изтичане на топлина
навън. Топлинното поглъщане в рефлектора е много по-малко, отколкото в активния
зона, тъй като няма гориво и строителство
Стойността на max Ф в рефлектора е толкова по-голяма, колкото по-силно забавя рефлектора и колкото по-малко е L 2 в активната зона, т.е. колкото повече активната зона поглъща топлинни неутрони. При много добър рефлектор max Ф, появяващ се в него, може да надхвърли стойността на Ф в центъра на активната зона. Вероятността за връщане на неутрон от рефлектора към ядрото е толкова по-голяма, колкото по-малка е средната дълбочина, до която той прониква от ядрото в рефлектора преди първия сблъсък, т.е. по-малките λs (среден свободен път в рефлектора). Тъй като λs намалява, вероятността за поглъщане намалява, когато се върне в ядрото. Колкото по-малък е λs, толкова по-голям сферичен ъгъл ψ се вижда от точката на първия . толкова по-вероятно е да се върне към ядрото.
Тоест рефлекторният материал трябва да има висока стойност на комплекса
По този начин към материала на рефлектора се налагат същите изисквания, както към модератора. Следователно се използват едни и същи материали, например графит, берилий, берилиев оксид, тежка вода.В случай на рефлектор за лека вода, конц. Стоманени листове с лека вода между тях.
Промяната в критичните размери на реактора, причинена от употребатарефлектор, max се взема предвид, наречен ефективна добавка. Разбира се като намаляване наполовина на размера на симетричен реактор поради наличието на рефлектор. Например, за цилиндричен реактор, добавките, дължащи се на наличието на странични и крайни отражатели, са равни на:
Характеристика на веществото като рефлектор е коефициентът на отражение на неутроните - албедо, равен на отношението на броя на неутроните, които се връщат в активната зона, към броя на неутроните, падащи върху рефлектора. Зависи не само от веществото и неговата дебелина, но и от геометрията на ядрото (цилиндър, сфера и др.).
| вещество | Албедо |
| вода | 0,821 |
| тежка вода | 0,968 |
| берилий | 0,889 |
| графит | 0,93 |
Изчисленията показват, че при дебелина на рефлектора, равна на 1,5 миграционни дължини, т.е
, см
Рефлекторът по своето въздействие върху критичните размери на активната зона практически не се различава от безкрайно дебел рефлектор. Рационалната дебелина на рефлектора не трябва да надвишава определената стойност (H2O - 15cm; D2O - 150cm; Be - 40cm; BeO - 50cm; C - 80cm) - максималната ефективност на рефлектора при тези дебелини.
коефициентът на реактора с рефлектор се определя по същата формула, както без рефлектор:
Въпреки това, когато се изчислява B 2, действителните полуразмери на ядрото се увеличават със стойността на ефективната добавка. За цилиндричен реактор:
, (cm -2 )
Където Hٰ=H+2δ; Rٰٰ=R+δ
Тоест, реакторът при изчисленията се счита за без рефлектор, чиито размери са по-големи от активната зона на действителния реактор със стойността на ефективната допустима стойност.
Грешка при определяне на δ от 20/30% дава грешка от само 2% при изчисляване на keff.