Выход нейтронов на одно поглощение

Выход нейтронов на одно поглощение η — среднее количество нейтронов, образующихся при поглощении нейтрона атомом ядерного топлива с последующим его делением в ходе цепной ядерной реакции.

В ядерное топливо кроме делящихся веществ вводят вещества-разбавители. Они улучшают механические свойства и радиационную стойкость ядерного топлива, что, в свою очередь, повышает выгорание ядерного топлива за кампанию. Все нейтроны, поглощённые в ядерном топливе, подразделяют на две группы. Одна из них вызывает деление ядер, другая расходуется на радиационный захват в уране и во всех остальных компонентах ядерного топлива.

Каждый нейтрон, делящий ²³⁵U, порождает ν_f нейтронов деления. Если обозначить α_я.т долю всех нейтронов, захваченных ядерным топливом с делением, то среднее число нейтронов деления на один поглощённый нейтрон в ядерном топливе (выход нейтронов на одно поглощение) будет следующим:

η=α_я.тν_f

Общее число нейтронов, поглощаемых в единице объёма топлива за 1 с, равно (Σ^U_a+Σ^P_a)φ, из них вызывают деление Σ_fφ нейтронов. Следовательно,

α_я.т=Σ_f / (Σ^U_a+Σ^P_a), где

Σ^U_a — макроскопическое сечение поглощения урана;
Σ^P_a — макроскопическое сечение поглощения разбавителя;
Σ_f — макроскопическое сечение деления урана.

Для увеличения выхода нейтронов на одно поглощение используют обогащённый уран, который разбавляют материалами с небольшим сечением радиационного захвата. Последнее приобретает особую важность в реакторах-размножителях, так как коэффициент воспроизводства зависит не только от обогащения урана, но и от поглощения нейтронов в разбавителях.

См. также

• Коэффициент размножения нейтронов

Литература

• Климов А. Н. Ядерная физика и ядерные реакторы. М. Атомиздат, 1971.
• Левин В. Е. Ядерная физика и ядерные реакторы. 4-е изд. — М.: Атомиздат, 1979.
• Петунин В. П. Теплоэнергетика ядерных установок М.: Атомиздат, 1960.