Результате деления.
k¥ = hpf
Условие критичности реактора бесконечных размеров (бесконечного реактора): k¥ = 1
Для k¥= 1 необходимо pf = 1/ h Þ > 0,75. Для системы естественный уран - графит максимально достижимое значение k∞ не превышает 1,07. Для системы естественный уран – лёгкая вода k∞ существенно меньше 1.
Оценка безопасной концентрации 239 Рu в воде
Концентрация 239Pu в о. Карачай порядка 10-5 г/л и в илах на два порядка больше
Оценим концентрацию плутония, при которой k¥ = 1.
Априори rPu << rH20
239Pu делится нейтронами любых энергий, поэтому поглощение резонансных нейтронов приводит к делению и, если считать отношение сечения деления к сечению поглощения a независящим от энергии нейтронов, то формула трех сомножителей редуцируется к формуле:
k¥ = hf
Выпишем ядерные данные для тепловых нейтронов:
sPua = 1021 барн, h= 2,1 = 19 г/см3,
Hsa = 0.33 барн, r = 1г/см3 , Osa = 0,
для kµ = 1 f = h-1= 0.48
Введём , где макросечение плутония в гомогенной смеси плутония и замедлителя, - макроскопическое сечение в металлическом плутонии, - концентрация плутония в смеси
По определению коэффициент теплового использования Þ
rPu = 210-2 г/см3 = 20 г/литр на 6 порядков больше реального