Таблица
Теоретическая плотность, микросечения деления и поглощения нейтронов с
E
= 2
МэВ, критический радиус и критическая масса шара без отражателя
(расчеты по MCNP)
Материал
шара
Плотность,
г/см
3
Микросечение, б Критический
радиус, см
Критическая
масса, кг
деления поглощения
232
U
18,2
2,62
2,67
3,7
3,9
233
U
18,3
1,90
1,93
6,1
17,4
234
U
18,38
1,55
1,63
12,8
161,5
235
U
18,46
1,27
1,32
8,7
50,9
236
U
18,54
0,84
0,93
не существует
238
U
18,7
0,53
0,58
не существует
238
Pu
19,45
2,26
2,29
5,0
10,2
239
Pu
19,53
1,98
2,02
5,1
10,9
94%
239
Pu,
6%
240
Pu
(оружейный
плутоний)
19,5348
(расчетная)
–
–
5,1
10,855
2%
238
Pu,
61%
239
Pu,
24%
240
Pu
10%
241
Pu,
3%
242
Pu
(реакторный
плутоний)
19,54
(расчетная)
–
–
5,5
13,6
нейтрона [4, 5]. В энергетической зависимости сечения этой реакции
отсутствует порог. При уменьшении
N/Z
в ядрах с четным
N
(по ме-
ре перегруженности ядра протонами) увеличивается не только сечение
деления, но и сечение радиационного захвата нейтрона. Например, для
ядер
232
U в области тепловых нейтронов эти сечения одного поряд-
ка [2]. В результате, если к топливу реактора на тепловых нейтронах
добавить немного
232
U (вместо
238
U), это приведет к увеличению ре-
активности, т.е. позволит сэкономить основной делящийся нуклид —
235
U. Для
236
U с соотношением
N/Z
, близким к оптимальному, сечение
деления тепловыми нейтронами заметно меньше сечения радиацион-
ного захвата нейтрона [2]. И если к топливу реактора на тепловых
нейтронах добавить
236
U (вместо
238
U), реактивность уменьшится. Та-
ким образом, топливо такого реактора должно иметь бoльшее обо-
гащение по
235
U. (Это важно при изготовлении ядерного топлива из
отработавшего без разделения изотопов урана. В отработавшем топ-
ливе реактора, ориентированного на традиционный уран-плутониевый
топливный цикл, изотопа урана
236
U заметно больше, чем
232
U, по-
скольку
232
U накапливается главным образом в результате одного
α
- и
двух
β
−
-распадов ядер
236
U в любой последовательности.)
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 4
89
