Что значит "активная зона"

АКТИВНАЯ ЗОНА в ядерном реакторе пространство, в котором в результате цепной реакции деления ядер тяжелых элементов (U, Pu) выделяется внутриядерная энергия (преимущественно в виде тепла).

ядерного реактора, пространство, в котором осуществляется контролируемая цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов (урана, плутония). Цепная реакция сопровождается выделением кинетической энергии осколков деления, а также энергии нейтронного и g-излучений и b-распада. А. з. содержит: делящееся вещество, которое чаще всего выполняется в виде блоков или стержней; замедлитель, если реакция в основном производится медленными нейтронами (в реакторах на быстрых нейтронах замедлитель отсутствует); теплоноситель для отвода выделяющегося в результате реакции тепла; элементы, приборы и устройства систем управления, контроля и защиты реактора. Делящееся вещество может находиться либо отдельно от остальных компонентов А. з. ( гетерогенный реактор ), либо в смеси с ними ( гомогенный реактор ). В качестве замедлителя обычно используют воду, тяжёлую воду, графит, бериллий, органические жидкости. Для предотвращения ядерной аварии вследствие перегрева от выделяющегося в реакторе тепла и для повышения его кпд необходим надёжный отвод тепла; теплоносителями в реакторах на тепловых нейтронах служат вода, водяной пар, тяжёлая вода, органические жидкости, гелий, углекислый газ; в реакторах на быстрых нейтронах ≈ жидкие металлы (преимущественно натрий). Для уменьшения утечки нейтронов А. з., как правило, окружается со всех сторон отражателем нейтронов, материалом которого являются те же вещества, что и для замедлителя.

С физической точки зрения наилучшая форма А. з. ≈ шар, однако по конструктивным соображениям её выполняют чаще всего в виде цилиндра (рис.).

Ю. И. Корякин.

Акти́вная зо́на ядерного реактора — пространство, в котором происходит Ядерная реакция , в реакторах на тепловых нейтронах это контролируемая цепная реакция деления ядер тяжёлых изотопов U или плутония , в реакторах на быстрых нейтронах это распад ядер U , Th в ходе захвата нейтрона. В ходе реакции выделяется энергия в виде нейтронного и γ-излучения , β-распада, кинетической энергии осколков деления.

В состав активной зоны входят:

• Ядерное топливо (Основой ЯТ является ядерное горючее — делящееся вещество )
• Замедлитель (в реакторах на тепловых нейтронах )
• Теплоноситель , передающий образующееся тепло за пределы реактора, например для привода электрических генераторов .
• Устройства систем управления и защиты реактора

Делящееся вещество может быть конструктивно отделено от замедлителя и других элементов активной зоны ( гетерогенный реактор ), либо быть в смеси с ними ( гомогенный реактор ).

В качестве замедлителя используют следующие вещества:

• Вода (см. Легководный реактор , Водо-водяной реактор );
• Тяжёлая вода ;
• Графит (см. Графито-водный реактор , Графито-газовый реактор );
• Бериллий ;
• Органические жидкости.

В качестве теплоносителя применяются или могут применяться:

• Вода (см. Легководный реактор , Водо-водяной реактор );
• Водяной пар (см. Кипящий реактор );
• Тяжёлая вода ;
• Органические жидкости (см. Реактор с органическим теплоносителем );
• Гелий ;
• Углекислый газ ;
• Жидкие металлы (преимущественно натрий ) (см. Реактор с жидкометаллическим теплоносителем );
• Расплавы солей (см. MSR )

Снаружи активная зона окружается отражателем для нейтронов, состоящим, как правило, из того же вещества, что и замедлитель. Наличие отражателя необходимо для повышения эффективности использования ядерного топлива и других параметров реактора, так как отражатель возвращает назад в зону часть вылетевших из активной зоны нейтронов.

Теоретически, наилучшей формой активной зоны является шар , как фигура имеющая наименьшую площадь поверхности для заданного объёма, однако по конструктивным соображениям, активную зону чаще всего выполняют в виде цилиндра или по форме, приближенной к цилиндру.