Το παρόν βιβλίο αποτελεί συμπλήρωμα, στη θεωρία πυρηνικών αντιδραστήρων και στη θωράκιση των ακτινοβολιών, του βιβλίου του γράφοντος “Εισαγωγή στην Πυρηνική Τεχνολογία“, Εκδόσεις Ζήτη, 2005.
Περιλαμβάνει ασκήσεις στη θεωρία των πυρηνικών αντιδραστήρων. Δεδομένου ότι επιβάλλεται ο σπουδαστής να επιχειρεί μόνος του τη λύση των ασκήσεων, οι λύσεις παρέχονται, ως βοήθημα, στο τέλος του βιβλίου.
Επί πλέον των ασκήσεων (ασκήσεις +), διατυπώνονται θεωρητικά θέματα, που ενδιαφέρουν στην πράξη (συντελεστές f, p, ε σε ετερογενείς διατάξεις, εξαρτήσεις του μήκους διάχυσης L και του μήκους επιβράδυνσης LS από τη θερμοκρασία και την πυκνότητα) και γίνονται νέες, απλούστερες, διατυπώσεις θεμάτων (συνθήκη κρισιμότητας, δυναμική των αντιδραστήρων), για παιδαγωγικούς λόγους. Τέλος αναπτύσσεται το θέμα της θωράκισης των ακτινοβολιών, σε γεωμετρίες που εμφανίζονται στην πράξη, καθώς επίσης το θέμα της θωράκισης της καρδιάς αντιδραστήρα. Συγκεκριμένα:
Στο κεφάλαιο Ι εξετάζονται οι συντελεστές f, p, ε του συντελεστή πολλαπλασιασμού k στο άπειρο, σε ετερογενείς διατάξεις.
Στο κεφάλαιο ΙΙ περιγράφεται η εξάρτηση του συντελεστή διάχυσης D, του μήκους διάχυσης L και του μήκους επιβράδυνσης LS από την θερμοκρασία και την πυκνότητα. Ακολουθούν ασκήσεις σε ρεύματα νετρονίων, στην εξίσωση και στο μήκος διάχυσης.
Στο κεφάλαιο ΙΙΙ διατυπώνεται, με απλό τρόπο, η συνθήκη κρισιμότητας γυμνού, ομογενούς αντιδραστήρα, με μοντέλο μιας ομάδας, και δύο ομάδων νετρονίων. Συμπληρώνεται ο Πίνακας 5.1.1 του βιβλίου, με τον Πίνακα ΙΙΙ.1.1, στον οποίο δίνονται οι σχέσεις ισχύος-ροής νετρονίων, για διάφορες γεωμετρίες γυμνού ομογενούς αντιδραστήρα. Δίνονται παραδείγματα υπολογισμού κρισιμότητας. Ακολουθούν ασκήσεις. Εξετάζεται η συνθήκη κρισιμότητας ομογενούς, σφαιρικού, αντιδραστήρα, με άπειρη θωράκιση. Ακολουθούν ασκήσεις.
Στο κεφάλαιο ΙV διατυπώνονται με απλό, παραστατικό, τρόπο οι χαρακτηριστικές παράμετροι της δυναμικής. Διατυπώνονται, συνοπτικά, τα χαρακτηριστικά του σημειακού μοντέλου. Η επίλυση του βήματος αντιδραστικότητας γίνεται χωρίς τη χρήση του μετασχηματισμού Laplace. Διατυπώνεται η μεταβολή του νετρονικού πληθυσμού μέσα στο ακαριαίο άλμα. Ακολουθούν ασκήσεις.
Συχνά στους υπολογισμούς ακτινοπροστασίας χρειάζεται να υπολογισθεί η ροή φωτονίων γ. Στο κεφάλαιο V.1 εξετάζεται ο υπολογισμός: (α) για ορισμένες απλές πηγές, περιβαλλόμενες από κενό και (β) για απλές πηγές περιβαλλόμενες από υλικό. Στο κεφάλαιο V.2 εξετάζεται η θωράκιση από γ, σε γεωμετρίες που εμφανίζονται στην πράξη και στο κεφάλαιο V.3 εξετάζεται η θωράκιση της καρδιάς αντιδραστήρα. Ακολουθούν ασκήσεις.
Στο κεφάλαιο VΙ δίνονται οι λύσεις των ασκήσεων.
Περιεχόμενα
- Ι. Συντελεστής πολλαπλασιασμού k στο άπειρο
- Ι.1 Οι συντελεστές f, p,ε του k στο άπειρο, σε ετερογενείς διατάξεις
- Ι.2 Ασκήσεις f, p, ε
- ΙΙ. Διάχυση και επιβράδυνση νετρονίων
- ΙΙ.1 Εξάρτηση των D, L, Ls από θερμοκρασία και πυκνότητα
- ΙΙ.2 Ασκήσεις: ρεύματα
- ΙΙ.3 Ασκήσεις: Εξίσωση και Μήκος Διάχυσης
- ΙΙΙ. Κρισιμότητα
- ΙΙΙ.1 Κρισιμότητα γυμνού ομογενούς αντιδραστήρα
- ΙΙΙ.2 Ασκήσεις: Κρισιμότητα γυμνού ομογενούς αντιδραστήρα
- ΙΙΙ.3 Σφαιρικός-αντιδραστήρας με άπειρο ανακλαστή
- ΙΙΙ.4 Ασκήσεις ανακλαστή
- IV. Δυναμική των αντιδραστήρων
- IV.1 Χαρακτηριστικές παράμετροι
- IV.2 Σημειακό μοντέλο αντιδραστήρα. Βήμα αντιδραστικότητας
- IV.3 Ακαριαίο άλμα και συνέχεια
- IV.4 Ασκήσεις: Βήμα αντιδραστικότητας
- V. Θωράκιση
- V.1 Ροή φωτονίων από πηγές γ
- V.2 Θωράκιση για ακτινοβολία γ
- V.3 Ασκήσεις: θωράκιση για ακτινοβολία γ
- V.4 Θωράκιση καρδιάς αντιδραστήρα
- V.5 Ασκήσεις θωράκισης καρδιάς
- VI. Λύσεις των Ασκήσεων
- Ι.2 Λύσεις ασκήσεων: f, p,ε
- ΙΙ.2 Λύσεις ασκήσεων: Ρεύματα
- ΙΙ.3 Λύσεις ασκήσεων: Εξίσωση και Μήκος Διάχυσης
- ΙΙΙ.2 Λύσεις ασκήσεων: Κρισιμότητα γυμνού ομογενούς αντιδραστήρα
- ΙΙΙ.4 Λύσεις ασκήσεων: Ασκήσεις ανακλαστή
- IV.4 Λύσεις ασκήσεων: Βήμα αντιδραστικότητας
- V.2 Λύσεις ασκήσεων: Θωράκιση για ακτινοβολία γ
- V.4 Λύσεις ασκήσεων: Θωράκιση καρδιάς
