Розподіл часу життя нейтронів у ядерному реакторі

В.В. Рязанов

 

Распределение времени жизни нейтронов в ядерном реакторе

В.В. Рязанов

 

В теории ядерных реакторов важной характеристикой их поведения служит период реактора, среднее время жизни коллектива нейтронов в реакторе. В существующих подходах [1-3] эта величина описывается детерминированным образом, хотя природа ее случайна. Поэтому в настоящей работе предлагается стохастический подход к описанию этой величины, связанный с термодинамикой, использующий время жизни системы, как термодинамический параметр [4-9]. Такой подход, применявшийся в работе [10] к описанию энергетического спектра нейтронов в ЯР, показал хорошее соответствие с экспериментально наблюдаемыми результатами. Получены соотношения для распределения времени жизни нейтронов и для моментов времени жизни нейтронов, в частности, для их среднего значения и дисперсии. Для плотности вероятности того, что система в k-м классе эргодических состояний имеет время жизни G, используется показательное распределение и распределение Цаллиса для критической области, а также распределение для критического поведения ветвящихся случайных процессов. Сравниваются результаты для этих распределений. Возможно использование и распределений другого вида. Получены выражения для дисперсии времени жизни нейтронов. Обнаружено, что эта величина при учете запаздывающих нейтронов существенно отличается от дисперсии только для мгновенных нейтронов.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.        Цвайфель П. Физика реакторов. М.: Атомиздат, 1977.

2.        Кап Ф. Физика и техника ядерных реакторов. М.: Издательство иностранной литературы. 1960.

3.        Бартоломей Г.Г., Бать Г.А., Байбаков В.Д., Алтухов М.С. Основы теории и методы расчета ядерных энергетических реакторов. Под ред. Г.А.Батя. М.: Энергоиздат. 1982.

4.        Рязанов В.В., Шпырко С.Г. Неравновесная термодинамика систем с временем жизни. Связь с расширенной неравновесной термодинамикой. – Матеріали щорічної наукової конференції (Збірник доповідей). НЦ “Інститут ядерних досліджень”. Київ, 1998, с.117-119.

5.        Рязанов В.В., Шпырко С.Г. Стохастическая неравновесная термодинамика с конечным временем жизни. - Збірник наукових праць Інституту ядерних досліджень. НЦ “Інститут ядерних досліджень”. Київ, 1999, с.155-157.

6.        Ryazanov V.V., Shpyrko S.G. Nonequilibrium Thermodynamics and Lifetime of Physical Systems. Preprint. Cond-mat/0406359 (2004).

7.      Ryazanov V. V. Superstatistics and Lifetime, Preprint, cond-mat/0404357 (2004).

8.      Ryazanov V.V. Lifetime of System and Nonequilibrium Statistical Operator Method, - Fortschritte der Phusik/Progress of Physics, 2001, v. 49, N8-9, p.885-893.

9.             Ryazanov V.V., Shpyrko S.G. Condensed physics Matter, 2006, vol. 9, No. 1(45), p. 71-80.

10.           Рязанов В.В. Распределение времени жизни нейтронов в ядерном с учетом конечности их времени жизни. Атомная энергия, 2005, ноябрь, т. 99, вып.5, с.348-353.