Acceleratori e Reattori Nucleari

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Acceleratori e Reattori Nucleari. Saverio Altieri. 2013-14. Dipartimento di Fisica Università degli Studi - Pavia. reattore finito. - PowerPoint PPT Presentation

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Diapositiva 1

1Acceleratori e Reattori NucleariSaverio AltieriDipartimento di Fisica Universit degli Studi - Pavia2013-14

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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

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reattore finito

k rappresenta proprio il fattore di moltiplicazione

neutroni prodotti nelle fissionigenerazione attualeneutroni che fuggono dal sistemagenerazione precedentecatture parassitegenerazione precedentesomma dei neutroni della generazione precedente

da questa possiamo calcolare k ossia le condizioni di criticit del reattorema non abbiamo ancora B (bisogna risolvere lequazione di diffusione)

fattore di moltiplicazione per un reattore veloce infinito

assorbimento totale: Fuel-Coolant

se k = 1 allora il flusso costante nel tempo

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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

7Il fattore di moltiplicazione per un reattore veloce finito dato da quello di un reattore veloce infinito moltiplicato per la probabilit di non fuga dei neutronila probabilit di non fuga dei neutroni

Sistema critico a forma di slab infinito, senza sorgenti esterne; i soli neutroni presenti sono quelli prodotti dalle fissioniLa simmetria del problema impone anche che il flusso sia una funzione pari

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al crescere di a B1 tende a zero

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il flusso tende ad essere piatto

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il flusso cosinusoidale lungo lo spessore dello slab

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diverge

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come il cilindro infinitocome lo slab

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E facendo il rapporto fra le due

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CATTURE PARASSITE

PASSAGGIO ATTRAVERSO LE RISONANZETotale 238ULA FUGA DALLE RISONANZEALTRI MATERIALI (238U) ASSORBIMENTOProduzione del plutonioALTRI MATERIALI CHE ASSORBONONEUTRONI E DIVENTANO RADIOATTIVI19

Fissione a soglia238U

ad energie termichead energie termicheNeutroni emessi per fissioni ad energie termiche + veloci

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Escono per scattering dal gruppo veloceEntrano per fissione nel gruppo velocegruppo veloce Neutroni emessi per fissioni ad energie termiche + veloci che appaiono come sorgenti nel gruppo veloce

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gruppo termico

deiche escono per scattering dal gruppo velocesoloraggiungono il gruppo termico, per cui

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veloce termico

gruppo veloce

gruppo termico

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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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37reattore sfericodiffusione in un mezzo infinito

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41per reattori moderati ad acqua leggera

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