Экология и производственная безопасность

317 т.е. происходит цепочка превращений, в результате которых образуются первые члены ряда трансурановых элементов. Ядра изотопа урана U 235 очень ак- тивно захватывают медленные нейтро- ны; вероятность захвата медленных ней- тронов в каждом последующем акте де- ления ядер возрастает многократно по сравнению с быстрыми нейтронами. Поэтому в ядерных реакторах, работа- ющих на естественном уране, для повы- шения коэффициента размножения ней- тронов применяются замедлители ней- тронов (рис. 1). Рис. 1. Принципиальная схема работы ядерного реактора на U 235 : МН – медленные нейтроны; БС – быстрые нейтроны; ф – осколки (фрагменты) деления ядра; 1 – изотоп U 235 ; 2 – изотоп U 238 ; 3 – изотоп U 239 ; 4 – изотоп Nр 239 ; 5 – изотоп Pu 239 Изотоп U 238 подвергается значи- тельно более глубоким превращениям: его деление U 238 медленными нейтрона- ми сопровождается испусканием в сред- нем 2,5 нейтрона на каждый акт деле- ния. Эти нейтроны могут непосред- ственно или после замедления вызвать новые процессы деления, умножая чис- ло нейтронов и непрерывно ускоряя процесс (табл. 1). Таким образом, про- исходит цепная реакция, в итоге приво- дящая к взрывному уничтожению на- личной массы урана. Основными материалами, необхо- димыми для работы реактора на природ- ном уране, является делящееся веще- ство, которое представляет собой металл или его окись (UО 2 ), замедлитель и от- ражатель. Формы и размеры реактора рассчитываются так, чтобы плотность нейтронов была постоянной, т.е. чтобы (коэффициент размножения) k = 1. Раз- вития цепной реакции не допускают, вводя в систему регулирующие стерж- ни из стали, содержащей бор, кадмий или гафний. Эти три элемента облада- ют очень высокими эффективными се- чениями захвата тепловых нейтронов до нужной величины. Регулировка стерж- ней производится автоматическими ус- тройствами. Стержни удерживаются над реактором при помощи электромагнита; как только коэффициент размножения превысит предельное значение, ток, Яде-Яде 2 МН 2 2 1 1 3 4 5 Ф Ф МН БС МН Ф Ф  