1. Проверяется выполнение условий моделирования.
2. Снимается картина распределения нейтронного потока в призме:
Ф (z) при 2¸3 фиксированных значения x.
Ф (х) при 2¸3 фиксированных значения z.
Поскольку сетка обладает довольно большим внутренним сопротивлением, измерение потенциалов в узлах необходимо производить прибором с большим входным сопротивлением.
3. По полученным результатам строятся графики распределения нейтронного потока Ф (z) и Ф (х). График Ф (х) строится в обычном масштабе, а Ф (z) – в полулогарифмическом масштабе.
4. С помощью кривой Ф (z), построенной в полулогарифмическом масштабе, определяется постоянная , а затем рассчитывается длина диффузии нейтронов в графитовой призме L.
5. Составляется отчет о работе, который должен включать следующее:
– кратко необходимые теоретические сведения и соотношения;
– результаты проверки выполнения условий моделирования;
– результаты моделирования и построенные по ним графики распределения нейтронного потока в призме: Ф (z) при 2¸3 фиксированных значения x; Ф (х) при 2¸3 фиксированных значения z.
– методика и результаты определения постоянной и длины диффузии нейтронов в графитовой призме;
– сравнение полученных результатов с теоретическими и обсуждение проведенного сравнения;
– аргументированные выводы по работе.
Литература
1. Вейнберг А., Вигнер Е. Физическая теория ядерных реакторов. – М.: ИЛ, 1961.
2. Глесстон С., Эдлунд М. Основы теории ядерных реакторов. – М.: ИЛ, 1964.
3. Цвайфель П. Физика реакторов. – М.: Атомиздат, 1977.
4. Волынский Б., Бухман В. Модели для решения краевых задач. – М.: ГИФМЛ, 1960.
5. Карплюс У. Моделирующие устройства для решения задач теории поля. – М.: ИЛ, 1962
Контрольные вопросы и задания
1. Описать распределение нейтронного потока в графитовой призме.
2. Задание граничных условий в модели.
3. Решение исходных уравнений.
4. Преобразование исходных дифференциальных уравнений в конечно-разностном уравнении.
5. Как с помощью сеточных устройств решаются диффузионные уравнения теории переноса?
6. Сеточные моделирующие устройства и расчет параметров элементов этих устройств.
7. Как определить из экспериментальных данных по распределению нейтронного потока в призме физические параметры(L 2) моделируемой среды?
8. Вычислить длину диффузии для тепловых нейтронов в графите и тяжелой воде.
9. Какова величина длины диффузии в непоглощающей среде?
10. Показать, что , где – транспортная длина свободного пробега теплового нейтрона; – длина свободного пробега нейтрона до поглощения.
11. Стационарное и нестационарное уравнение диффузии. Физический смысл каждого входящего в него слагаемого.
12. Граничные условия уравнения диффузии.
13. Чем отличаются понятия "плотность нейтронов", "плотность потока нейтронов", "плотность диффузионного тока нейтронов"?
14. Связь геометрического параметра гомогенного ядерного реактора без отражателя в форме параллелепипеда с размерами ядерного реактора в одногрупповом приближении.
15. Почему ядерный реактор с легководным замедлителем имеет меньшие критические размеры, чем ядерные реакторы с тяжеловодным и графитовым замедлителями?