Активная зона

Акти́вная зо́на ядерного реактора — пространство, в котором происходит контролируемая цепная реакция деления ядер тяжёлых изотопов урана или плутония. В ходе цепной реакции выделяется энергия в виде нейтронного и γ-излучения, β-распада, кинетической энергии осколков деления.

В состав активной зоны входят:

• Ядерное горючее (делящееся вещество)
• Замедлитель (в реакторах на тепловых нейтронах)
• Теплоноситель, передающий образующееся тепло за переделы реактора, например для привода электрических генераторов.
• Устройства систем управления и защиты реактора (СУЗ)

Делящееся вещество может быть конструктивно отделено от замедлителя и других элементов активной зоны (гетерогенный реактор), либо быть в смеси с ними (гомогенный реактор).

В качестве замедлителя используют следующие вещества:

• Вода (см. Легководный реактор, Водо-водяной реактор);
• Тяжёлая вода;
• Графит (см. Графито-водный реактор, Графито-газовый реактор);
• Бериллий;
• Органические жидкости.

В качестве теплоносителя применяются:

• Вода (см. Легководный реактор, Водо-водяной реактор);
• Водяной пар (см. Кипящий реактор);
• Тяжёлая вода;
• Органические жидкости (см. Реактор с органическим теплоносителем);
• Гелий;
• Углекислый газ;
• Жидкие металлы (преимущественно натрий) (см. Реактор с жидкометаллическим теплоносителем);.

Снаружи активная зона окружается отражателями нейтронов, состоящими, как правило, из того же вещества, что и замедлитель. Наличие отражателя необходимо для повышения КПД и других параметров реактора.

Теоретически, наилучшей формой активной зоны является шар, как фигура имеющая наименьшую площадь поверхности для заданного объёма, однако по конструктивным соображениям, активную зону чаще всего выполняют в виде цилиндра.

Литература

• Петунин В. П. Теплоэнергетика ядерных установок М.: Атомиздат, 1960.
• Левин В. Е. Ядерная физика и ядерные реакторы. 4-е изд. – М.: Атомиздат, 1979.
• БСЭ