1 Acceleratori e Reattori Nucleari Saverio Altieri Dipartimento di Fisica Università degli...

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  • 1 Acceleratori e Reattori Nucleari Saverio Altieri Dipartimento di Fisica Universit degli Studi - Pavia 2013-14
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  • Usiamo una costante k per modulare il termine sorgente in modo da compensare le fughe dal sistema e le catture parassite in modo da mantenere il flusso costante nel tempo; quando si riesce a mantenere il flusso costante, lequazione diventa definendo oppure 3 reattore finito
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  • k rappresenta proprio il fattore di moltiplicazione neutroni prodotti nelle fissioni generazione attuale neutroni che fuggono dal sistema generazione precedente catture parassite generazione precedente somma dei neutroni della generazione precedente da questa possiamo calcolare k ossia le condizioni di criticit del reattore ma non abbiamo ancora B ( bisogna risolvere lequazione di diffusione )
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  • fattore di moltiplicazione per un reattore veloce infinito assorbimento totale: Fuel-Coolant
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  • se k = 1 allora il flusso costante nel tempo 6 risolvendo lequazione del reattore troveremo che B legato alla geometria e alle dimensioni del reattore; per cui -fissate geometria e dimensioni si calcola B e popi bisogna aggiustare la composizione del reattore in modo da avere valori di k e di L che soddisfino lequazione di criticit; -fissata la composizione, bisogna determinare geometria e dimensioni per avere un B che soddisfi lequazione di criticit
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  • 7 Il fattore di moltiplicazione per un reattore veloce finito dato da quello di un reattore veloce infinito moltiplicato per la probabilit di non fuga dei neutroni la probabilit di non fuga dei neutroni
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  • Sistema critico a forma di slab infinito, senza sorgenti esterne; i soli neutroni presenti sono quelli prodotti dalle fissioni La simmetria del problema impone anche che il flusso sia una funzione pari 8
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  • al crescere di a B1 tende a zero 9 il flusso tende ad essere piatto
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  • 10 il flusso cosinusoidale lungo lo spessore dello slab
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  • diverge 12
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  • 14 come il cilindro infinito come lo slab
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  • E facendo il rapporto fra le due 16
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  • CATTURE PARASSITE PASSAGGIO ATTRAVERSO LE RISONANZE Totale 238 U LA FUGA DALLE RISONANZE ALTRI MATERIALI ( 238 U) ASSORBIMENTO Produzione del plutonio ALTRI MATERIALI CHE ASSORBONO NEUTRONI E DIVENTANO RADIOATTIVI
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  • Fissione a soglia 238 U
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  • ad energie termiche Neutroni emessi per fissioni ad energie termiche + veloci 21
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  • Escono per scattering dal gruppo veloceEntrano per fissione nel gruppo veloce gruppo veloce Neutroni emessi per fissioni ad energie termiche + veloci che appaiono come sorgenti nel gruppo veloce 23
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  • gruppo termico dei che escono per scattering dal gruppo veloce solo raggiungono il gruppo termico, per cui 24 veloce termico
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  • gruppo veloce gruppo termico 25
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  • 30 Note geometria e dimensioni si calcola il buckling La composizione deve essere aggiustata in modo che venga rispettata la condizione di criticit
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  • 37 reattore sferico diffusione in un mezzo infinito
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  • 41 per reattori moderati ad acqua leggera
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