Acceleratori e Reattori Nucleari

Presentazione sul tema: "Acceleratori e Reattori Nucleari"— Transcript della presentazione:

1 Acceleratori e Reattori Nucleari
Saverio Altieri Dipartimento di Fisica Università degli Studi - Pavia

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3 reattore finito 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, l’equazione diventa definendo oppure

4 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 criticità del reattore ma non abbiamo ancora B (bisogna risolvere l’equazione di diffusione)

5 fattore di moltiplicazione per un reattore veloce infinito
assorbimento totale: Fuel-Coolant fattore di moltiplicazione per un reattore veloce infinito

6 se k = 1 allora il flusso è costante nel tempo
risolvendo l’equazione del reattore troveremo che B è 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 l’equazione di criticità; fissata la composizione, bisogna determinare geometria e dimensioni per avere un B che soddisfi l’equazione di criticità

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

8 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

9 il flusso tende ad essere piatto
al crescere di a B1 tende a zero

10 il flusso cosinusoidale lungo
lo spessore dello slab

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12 diverge

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14 come il cilindro infinito
come lo slab

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16 E facendo il rapporto fra le due

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19 LA FUGA DALLE RISONANZE
Totale 238U ALTRI MATERIALI (238U) ASSORBIMENTO PASSAGGIO ATTRAVERSO LE RISONANZE CATTURE PARASSITE Produzione del plutonio ALTRI MATERIALI CHE ASSORBONO NEUTRONI E DIVENTANO RADIOATTIVI

20 Fissione a soglia 238U

21 ad energie termiche ad energie termiche Neutroni emessi per fissioni ad energie termiche + veloci

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

24 gruppo termico dei che escono per scattering dal gruppo veloce solo raggiungono il gruppo termico, per cui è veloce termico

25 gruppo veloce gruppo termico

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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 criticità

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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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