fonte de nêutrons Startup - Startup neutron source
Fonte de neutrões de arranque é uma fonte de neutrões usada para a iniciação estável e fiável de reacção em cadeia nuclear em reactores nucleares , quando são carregados com produtos frescos de combustível nuclear , cuja neutrões do fluxo de fissão espontânea é insuficiente para um arranque fiável, ou após períodos prolongados de desligamento. Fontes de neutrões assegurar uma população mínima constante de neutrões no núcleo do reactor, suficientes para um arranque suave. Sem eles, o reator poderia sofrer excursões de energia rápidas durante a inicialização de estado com muito poucos nêutrons auto-gerado (novo núcleo ou após paragem prolongada).
As fontes de inicialização são tipicamente inseridas em posições espaçadas regularmente no interior do núcleo do reactor , em vez de alguns dos bastões de combustível .
As fontes são importantes para o arranque do reator seguro. A fissão espontânea e raios cósmicos servir como fontes de neutrões fracos, mas estes são demasiado fracos para o reactor de instrumentação para a detecção; contando com eles poderia levar a um início "cego", que é uma condição insegura. As fontes são, portanto, posicionado de modo que o fluxo de neutrões que eles produzem é sempre detectáveis pelos instrumentos de controlo do reactor. Quando o reactor está em estado de desligamento, as fontes de neutrões servir para fornecer sinais de detectores de neutrões de monitorização do reactor, para assegurar que eles são operáveis. O nível de equilíbrio do fluxo de neutrões num reactor subcritico é dependente da intensidade da fonte de neutrões; um certo nível mínimo de actividade fonte, por conseguinte, tem de ser assegurada de modo a manter o controlo sobre o reactor quando no estado subcrítico fortemente, ou seja, durante arranques.
As fontes podem ser de dois tipos:
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As fontes primárias , utilizadas para o arranque de um núcleo do reactor fresco; convencionais fontes de neutrões são utilizados. As fontes primárias são removidos do reactor após a primeira campanha de combustível, geralmente depois de alguns meses, como a captura de neutrões resultante do fluxo de neutrões térmico num reactor de funcionamento modifica a composição dos isótopos usados, e, assim, reduz o seu tempo de vida útil como fontes de neutrões.
- Californium-252 ( fissão espontânea )
- Plutónio-238 & berílio , (α, n) reacção
- amerício-241 & berílio, (α, n) reacção
- polônio -210 & berílio, (α, n) reacção
- Radium -226 & berílio, (α, n) reacção
Quando plutónio-238 fontes primárias / berílio são utilizados, eles podem ser afixada para controlar hastes que são removidos do reactor quando ele é alimentado, ou revestidos numa cádmio liga, que é opaco para neutrões térmicos (reduzindo transmutação do de plutônio 238 por captura de nêutrons), mas transparente para nêutrons rápidos produzidos pela fonte.
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As fontes secundárias , originalmente inertes, tornam-se radioactiva e só depois produtoras de neutrões de activação de neutrões no reactor. Devido a isso, eles tendem a ser menos caro. A exposição a neutrões térmicos também serve para manter a actividade da fonte (os isótopos radioactivos são ambos queimado e gerado no fluxo de neutrões).
- Sb - Seja photoneutron fonte; antimónio torna-se radioactiva no reactor e as suas emissões gama fortes (1,7 MeV para 124 Sb) interagem com berílio-9 por um (γ, n) reacção e fornecem photoneutrons . Em um reactor de PWR uma haste fonte de neutrões contém 160 gramas de antimónio, e permanecer no reactor durante 5-7 anos. As fontes são frequentemente construídos como uma haste de antimónio rodeada por camada de berílio e revestido em aço inoxidável . Antimónio-berílio liga pode também ser utilizada.
A reacção em cadeia no primeiro reactor crítico, CP-1 , foi iniciada por uma fonte de neutrões rádio-berílio. Da mesma forma, em reactores modernos (após o arranque), a emissão de neutrões retardada de produtos de cisão é suficiente para manter a reacção de amplificação enquanto originando tempos de crescimento controláveis. Em comparação, uma bomba é baseado em nêutrons imediatos e cresce exponencialmente em nanossegundos.