Neutronreflektor - Neutron reflector
En neutronreflektor är vilket material som helst som reflekterar neutroner . Detta hänvisar till elastisk spridning snarare än till en spegelvänd reflektion . Materialet kan vara grafit , beryllium , stål , volframkarbid , guld eller andra material. En neutronreflektor kan göra en annars subkritisk massa av klyvbart material kritisk eller öka mängden kärnklyvning som en kritisk eller superkritisk massa kommer att genomgå. En sådan effekt ställdes ut två gånger i olyckor med den Demon Kärna , ett underkritiskt plutonium grop som gick kritisk i två separata dödliga händelser när gropen yta ades momentant omgiven av för mycket neutron reflekterande material.
Kärnreaktorer
I en uran grafit kedja reagerande högen, den kritiska storleken kan reduceras avsevärt genom att omge pålen med ett skikt av grafit, eftersom en sådan kuvert speglar många neutroner tillbaka in i högen.
För att få en livslängd på 30 år kräver SSTAR- kärnreaktorns konstruktion att en rörlig neutronreflektor placeras över bränslekolonnen. Reflektorns långsamma nedåtgående rörelse över kolonnen skulle göra att bränslet brändes från kolonnens övre del till botten.
En reflektor gjord av ett lätt material som grafit eller beryllium kommer också att fungera som en neutronmoderator som minskar neutron kinetisk energi, medan ett tungt material som bly eller bly-vismut eutektik kommer att ha mindre effekt på neutronhastigheten.
I kraftreaktorer minskar en neutronreflektor ojämnheten i kraftfördelningen i de perifera bränslepatronerna, minskar neutronläckage och minskar en kylvätskebypassage av kärnan. Genom att minska neutronläckage ökar reflektorn kärnans reaktivitet och minskar mängden bränsle som är nödvändig för att hålla reaktorn kritisk under en lång period. I lättvattenreaktorer installeras neutronreflektorn för följande ändamål:
- Neutronflödesfördelningen är "platt", dvs förhållandet mellan medelflödet och det maximala flödet ökas. Därför reducerar reflektorer ojämnheten i effektfördelningen.
- Genom att öka neutronflödet vid kanten av kärnan blir det mycket bättre utnyttjande i de perifera bränslepatronerna. Detta bränsle, i de yttre områdena av kärnan, bidrar nu mycket mer till den totala kraftproduktionen.
- Neutronreflektorn sprider tillbaka (eller reflekterar) in i kärnan många neutroner som annars skulle fly. De neutroner som reflekteras tillbaka in i kärnan är tillgängliga för kedjereaktion. Detta innebär att den minsta kritiska storleken på reaktorn reduceras. Alternativt, om kärnstorleken bibehålls, gör reflektorn ytterligare reaktivitet tillgänglig för högre bränsleförbränning. Minskningen i den kritiska storleken på kärnan som krävs kallas reflektorbesparingar.
- Neutronreflektorer reducerar neutronläckage, dvs för att minska neutronfluensen på ett reaktortryckskärl.
- Neutronreflektorer minskar kylvätskeflödet från en kärna.
- Neutronreflektorer fungerar som en termisk och strålningssköld av en reaktorkärna.