نوترونهای سریع
نوترونهای سریع
چند روز پبش با پرسش یکی از دانشجویان بشرح زیر مواجه شدم:
" آیا برای افزایش شار در رأکتور مینیاتوری میتوان از صفحه توریوم شکافت پذیر استفاده کرد یا خیر؟ "
توضیح اینکه رأکتور مینیاتوری یک راأکتور تحقیقاتی کوچک با نوترونهای حرارتی بوده و دارای سوخت با غنای حدود 90% میباشد. ضمناً توریوم -232 (توریوم طبیعی) نیز مانند اورانیوم-238 با نوترونهای سریع شکافته شده و حدود 2.5 نوترون بطور متوسط ایجاد میکند. اکنون پرسش اینست که برای کمک به افزایش شار نوترون، بیائیم یک صفحه توریوم کنار قلب بگذاریم تا در اثر شکافت با نوترونهای سریع شار کلی رأکتور افزایش یابد.
نظر شما چیست ؟ میشود یا نمیشود؟ و چرا؟
اگر مایلید، نظر خودتان را بنویسید تا منهم بعداً نظر خودم را بگویم.
-----------------------------------------------------------------
پاسخ
و اما بلاخره یکی از خوانندگان حوصله اش سر آمد و گقت کسی اظهار نظر نمیکند، خودت بگو و ما را راحت کن.
گذاردن یک صفحه توریومی ممکنست که بصورت محلی نوترونهای شکافت را قدری در اطراف خودش بیشتر کند اما به لحاظ گلوبال در افزایش شار و نیز قدرت راکتور کمکی نمیکند. خاطر نشان میکنیم که سطح مقطع شکافت توریوم برای نوترونهای زیر 1MeV صفر است و لذا نوترونهای حرارتی که جمعیت عمده نوترونها را در راکتورهای آبی تشکیل میدهد قادر به ایجاد شکافت در آن نیست! گهگداری که نوترونهای سریعی خودشان را به محل صفحه توریومی رسانده باشند ممکنست ایجاد شکافت کنند و اندکی شار را بالا ببرد. همین مطلب عیناً برای U-238 (با اندکی تساهل: اورانیوم طبیعی) صادق است. تنها اتفاق مهمی که روی میدهد جذب نوترون حرارتی در این مواد بوده که سرانجام به مواد شکافان جدیدی چون U-233 و یاPu-239 میانجامد. بنابراین شار نوترونهای حرارتی شما نه تنها افزایش نمی یابد بلکه در محل این صفحات دچار دپرسیون میگردد. بهترین راه برای افزایش شار، بالا بردن آهنگ شکافت و به عبارتی افزایش قدرت راکتور است. از لحاظ اصولی، مادام که راکتیویته کافی داشته باشید، صرفنظر از کوچکی یا بزرگی راکتور، همواره هر قدرتی امکانپذیر بوده و حد بالای آن توسط امکانات انتقال حرارت مقید میگردد. اینجا پرسش جدیدی شکل میگیرد که در یک راکتور سریع که فاقد آب یا مواد کند کننده باشد باید علی الاصول بتوانیم با توریوم و یا اورانیوم طبیعی یک سیستم واکنش زنجیری خود-نگهدار بسازیم. نظر شما چیست؟
کسی نظری نداده هنوز
فکر نکنم لازم باشه
شما نظرتون چیه ؟