YADRO YOQILG’ISINING ASOSIY YONISH BOSQICHLARI. OCHIQ YADRO YOQILG’I SIKLI. YONISH YADRO YOQILG’I SIKLI. TABIIY YADRO MATERIALLARINI QAZIB OLISH VA BIRLAMCHI QAYTA ISHLASH. YADRO REAKTORLARIDA YOQILG’IDAN FOYDALANISH TEXNOLOGIYASI. Reja : 1. Yadro reaktivlik koefftsiyenti va effektivligi. 2. Yoqilg’ining yonishi va izotop tarkibining o’zgarishi. 3. Reaktorda yonuvchi izotoplar. 4. Yadro reaktorlarida yoqilg’idan foydalanish texnologiyasi.

Yadro reaktivlik koefftsiyenti va effektivligi. Belgilangan funksiyalar orasida reaktivlik koeffitsienti va effektlari tashqi sharoit ta'sirida reaktor yadrosi xavfsizligi uchun javobgardir. Reaktivlikning yadro harorati va geometrik parametrlariga teskari ta'sirini aniqlash qiyin. Ishlayotgan sanoat reaktori inshootlarida ta'sir qiymatlarini eksperimental ravishda o'lchash ro'yxatdan o'tish uchun resurslar va tajribalar o'tkazish uchun vaqt cheklanganligi sababli qiyin kechmoqda. Shuning uchun eksperimental ravishda olingan qiymatlar sezilarli xatoga ega. Shu bilan birga, ma'lumotlarni hisoblash juda ko'p noaniqliklar bilan bog'liq, masalan, harorat va yoqilg'i tarkibini aniqlashda. Turli reaktor inshootlari yadrolari uchun reaktivlik ta'sirini hisoblashga bag'ishlangan ishlarda yadroning fizik parametrlari bo'yicha reaktivlik koeffitsientlari tushunchasi reaktivlik funksiyasining qisman hosilasi sifatida ishlatiladi, masalan: hisoblash hujayralaridagi yoqilg'i, konstruktiv materiallarning harorati va zichligi va loyihalash kanallaridagi sovutish suyuqligi va boshqalar. Haroratning har qanday o'zgarishi neytron spektriga ta'sir qiladigan sovutuvchi suyuqlikning zichligini mos keladigan o'zgarishiga olib keladi. Ushbu ta'sirni hisobga oladigan ko'rsatkich a - reaktivlikning zichlik koeffitsienti deb nomlanadi va 1°C da beriladi.

1-rasm. 23 Na umumiy neytron kesimining tushayotgan neytron energiyasiga bog'liqligi Shuningdek, harorat o'zgarganda yadro va doppler effekti namoyon bo'ladi. Nuklidlarni yutishda rezonanslarning Dopler kengayishining ta'sirini baholash uchun Dopler doimiysidan foydalaniladi, bu quyidagicha aniqlanadi: ?????? ?????? = ?????????????????? / ???????????? bu yerda T - absorberning (yoqilg'ining) harorati; dk - haroratning o'zgarishi dT natijasida hosil bo'lgan samarali ko'payish koeffitsientining o'zgarishi. Dopler ta'sirining xavfsizlik ko'rsatkichlariga ta'siri, yoqilg'i yadrosi issiqlikning o'rtacha haroratidan erish nuqtasiga qadar qizdirilganda reaktivlikning ta'siri orqali ifodalanishi mumkin. Yoqilg'i ustunlarining o'lchamlari yadrodagi muhit harorati o'zgarganda o'zgaradi. Agar natriy sovutish suyuqligi bo'lgan tezkor reaktordan to'liq quvvatga o'tkazilganda, sovutgichning kirish qismida yadroga tushadigan haroratning ko'tarilishi 130-140 °C ekanligini hisobga olsak, u holda uzunliklarning o'zgarishi darajasi tushunarli . Shunday qilib, reaktorning normal ish sharoitida ham har xil yoqilg'i agregatlarining bir-biriga nisbatan siljishi 1% darajasida. Shuning uchun, yoqilg'ini yig'ish modelidagi yoqilg'i uzunligi haqiqiy uzunlikdan 3% gacha bo'lishi mumkin. Ushbu uzunliklarning reaktivlikka ta'sirini hisobga olish uchun yadroning eksenel kengayishi uchun reaktivlik koeffitsientining qiymati kiritiladi. Bosim manifold plitasining kengayishi natijasida paydo bo'lgan radiusli deformatsiyani hisobga olish uchun yadroning lamel kengayishi uchun reaktivlik koeffitsienti ham qo'llaniladi. Yoqilg’ining yonishi va izotop tarkibining o’zgarishi. O'rnatish subkritik yonilg'i yig'ishidan va termoyadroviy neytronlar manbai bo'lib xizmat qiladigan plazmani cheklash uchun uzun magnitli tuzoqdan iborat (2 -rasm). D-D termoyadroviy neytron manbai olti burchakli grafit yonilg'i bloklaridan tashkil topgan reaktor yadrosining eksenel qismiga kiradi. Ushbu reaktor yadrosida toriy- plutoniy yoqilg'isidan bir oz farq qiladigan ikkita yonilg'i bloklari ishlatiladi. Ushbu ikkita yonilg'i tarkibidagi plutoniyning izotopik tarkibi jadvalda keltirilgan.

1. Reaktor yadrosi kesimidagi yonilg'i bloklarining uch qatlami qizil ranglarda alohida rasmda ko'rsatilgan. Reaktor yadrosining kesimida bu yonilg'i bloklari egallagan mintaqaning geometrik o'lchamlarini tanlash kompyuter simulyatsiyasi yordamida uning tuzilishini optimallashtirish natijalariga asoslangan. Reaktor yadrosining yonilg'i o'z ichiga olgan qismi tashqi tomondan ikki qatlamli sof grafit bilan qoplangan bo'lib, olti burchakli blok hosil qiladi (2-rasmda ko'k olti burchakli). Reaktor yadrosi bitta konstruktsiyali uch qatlamli yonilg'i bloklaridan iborat va balandligi 2,4 m . Bu yonilg’i bloklarining har biri kesma kengligi 0,2 m va balandligi 0,8 m bo'lgan grafitdan yasalgan olti burchakli blok bo'lib, har bir blokda yonilg'i pelletlari uchun diametri 8,2 · 10 -3 m bo'lgan 78 teshik va diametri 2.4 · 10 –2 m gazsimon sovutish suvi (geliy) o'tishi uchun 7 ta teshik mavjud. Rasmning chap yuqori burchagida silindrsimon yonilg'i pelleti va yadro yoqilg'isi bo'lgan mikrokapsula ko'rsatilgan. Bunday mikrokapsulalar planshetlarning ichki bo'shlig'ini to'ldiradi, bu yonilg'i yig'ish hajmida kerakli qonunga muvofiq mikrokapsulyatsiyalangan yoqilg'ining fazoviy taqsimlanishiga imkon beradi. Qalinligi 0,3 m bo'lgan toza grafit reaktor yadrosining yuqori va pastki qismini qoplaydi. 2-rasm. Toriy-plutoniy yoqilg'isining izotopik tarkibining evolyutsiyasini o'rganish sxemasi

ThO 2 va PuO 2 oksidi aralashmasiga asoslangan ikkita turdagi yoqilg'i bloklari uchun plutoniy izotoplarining ulushi: 1-jadal Taklif qilinayotgan eksperimental stendning ikkinchi asosiy komponenti uzun magnitli tuzoq bo'lib, unga neytral isitish nurlarini quyish zonasi, subkritik yig'ilish ichidagi plazma ustuni va uzunlamasına plazma energiyasini yo'qotilishini kamaytirish uchun ko'p oynali magnit maydonli ikkita qism kiradi. plazma ustunining o'qi bo'ylab. Plazma qurilmasining umumiy uzunligi qariyb 12 m ni tashkil etadi.Reaktor yadrosining kesmaning markaziy qismidagi qizil doira, shaklning chap yuqori burchagida ko'rsatilgan. 1 plazma tez erituvchi neytron manbasining o'rnini ko'rsatadi. P lazma neytron manbasining geometrik o'lchamlari reaktor yadrosining kesma qismining eksenel mintaqasidagi 7 yonilg'i blokini almashtirishi kerak. Plazma neytron manbasining magnit tizimi mis o'rashli silindrsimon solenoid shaklida qurilgan. Yonilg'i quyish moslamasi ichida joylashgan suv bilan sovutiladigan solenoidning sxematik tasviri rasmda ko'rsatilgan. 2. Bu solenoidning lasanida termoyadroviy neytronlar hosil qiluvchi plazma saqlanadigan vakuum kamerasi joylashgan. Bu kameraning chap uchi diametri kengayadigan vakuum hajmiga ulanadi, unga yuqori energiyali neytral nurli injektorlari o'z o'qiga burchak ostida ulanadi. Uzoq magnitli tuzoqning markaziy qismidan yuqori haroratli plazmaning uzunlamasına yo'qotilishini bostirish uchun ko'p markazli magnit maydonli vakuum kamerasining bo'limlari ulanadi. Magnit maydonning Z o'qi bo'ylab, qo'shimcha neytronlarning plazma manbai yadroviy reaktor yadrosining yonilg'i yig'indisi bilan qoplangan ob'ektning markaziy qismi hududida taqsimlanishi ham rasmda ko'rsatilgan. 2. Bu rasmda, Z o'qining boshlang'ich nuqtasi sifatida unga neytral nurlarni quyish orqali plazma isitiladigan vakuum kamerasining markazi tanlangan. Vakuum kamerasining