vật lý lò phản ứng hạt nhân

Chương 1. TƯƠNG TÁC CỦA NƠTRON VỚI VẬT CHẤT VÀ NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC CỦA LÒ PHẢN ỨNG 1.1 Nơtron Nơtron đóng một vai trò rất quan trọng trong các quá trình vật lý diễn ra trong lò phản ứng hạt nhân, bởi vì nó gây ra phản ứng phân hạch hạt nhân đối với nhiên liệu hạt nhân và bảo đảm sự duy trì của phản ứng phân hạch hạt nhân dây chuyền. Các nơtron và proton cấu tạo nên hạt nhân của các nguyên tử. Số proton và nơtron trong hạt nhân được ký hiệu là Z và N tương ứng. Tổng số A = Z + N là số khối lượng của nguyên tử, gần bằng với khối lượng của hạt nhân. Điều đó có nghĩa rằng tổng số khối lượng của các electron trong nguyên tử là không đáng kể so với khối lượng hạt nhân. Proton mang điện tích dương bằng +1,6.10 -19 C, có khối lượng bằng 1,6726.10 -27 kg và là một hạt cơ bản bền; còn nơtron là một hạt trung hòa (không mang điện tích) có khối lượng bằng 1,675.10- 27 kg hay 989,573MeV. Nơtron là một hạt chỉ bền trong hạt nhân, nghĩa là quá trình phân rã của nơtron trong hạt nhân bền vững bị cấm về mặt năng lượng; nơtron chỉ bị phân rã khi có đủ năng lượng để thắng năng lượng liên kết của nó trong hạt nhân. Ở trạng thái tự do, nơtron nhanh chóng bị phân rã thành proton, p, electron, e - , và phản nơtrino, ν , với thời gian bán rã, = 2/1 T 11,7 phút: (1.1) Trong vật lý lò phản ứng hạt nhân, các nơtron luôn luôn được xem xét ở trang thái tự do vì các quá trình vật lý trong lò phản ứng diễn ra khá nhanh nên trạng thái không bền của nơtron tự do không đóng vai tròn quan trọng. Điều đó cũng có nghĩa rằng thời gian sống của nơtron tự do là khá dài so với thời gian tương tác của nó với vật chất trong lò phản ứng hạt nhân. 1 υ ++ → − = epn pT 7,11 2/1 Nơtron Hạt nhân U-235 Hình 1.1. Sơ đồ phân hạch của hạt nhân U 235 dưới tác dụng của nơtron Các nơtron đươc sinh ra trong lò phản ứng do phân hạch hạt nhân nhiên liệu có năng lượng từ 0 đến 10 MeV. Tính chất tương tác của các nơtron với vật chất khác nhau trong các vùng năng lượng khác nhau. Vì thế, người ta phân chia dải năng lượng từ 0 đến 10 MeV thành 3 vùng năng lượng tương ứng với các tính chất khác nhau của tương tác nơtron với vật chất. Các nơtron nhiệt có năng lượng E trong vùng năng lượng từ 0 đến nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 eV (0 < E ≤ 0,1eV). Các nơtron trung gian có năng lượng, E, trong vùng năng lượng lớn hơn 0,1eV đến nhỏ hơn hoặc bằng 100 KeV (0,1 eV < E ≤ 100 KeV). Các nơtron nhanh có năng lượng, E, trong vùng năng lượng từ lớn hơn 100 KeV đến nhỏ hơn hoặc bằng 10 MeV (100 KeV < E ≤ 10 MeV). Các lò phản ứng hạt nhân cũng được phân chia thành 3 loại lò khác nhau, tương ứng với các vùng năng lượng của đa số các nơtron trong lò có khả năng gây ra các tương tác bị hấp thụ hay phân hạch nhiên liệu hạt nhân; tức là trên thực tế ta có lò phản ứng nơtron nhiệt, lò phản ứng nơtron trung gian và lò phản ứng nơtron nhanh. 1.1.1 Đặc điểm của nơtron nhiệt Sau một số va chạm của quá trình chuyển động, các nơtron nhanh mất dần năng lượng, đến lúc nào đó đạt tới một năng lượng cân bằng với năng lượng chuyển động của các hạt nhân nguyên tử môi trường. Sau khi đạt tới năng lượng cân bằng như vậy, các nơtron vẫn tiếp tục chuyển động và trong quá trình chuyển động va chạm với các hạt nhân môi trường chúng hoặc sẽ mất năng lượng hoặc sẽ thu thêm năng lượng. Năng lượng của các nơtron khi đó được xác định từ sự chuyển động nhiệt của các hạt nhân môi trường. Do đó, phân bố tốc độ (hay thường được gọi là phổ nơtron) của các nơtron trong trạng thái cân bằng nhiệt với các hạt nhân môi trường được xác định theo quy luật Maxwell-Boltzmann (Hình 1.2): ) 2 exp()( 22 0 v kT m Avnvn −= [n/v] , (1.2) trong đó, n 0 là mật độ tổng cộng của các nơtron, A là một hằng số: 2/3 ) 2 (4 kT m A π π = , (1.3) m và v là khối lượng và tốc độ của nơtron tương ứng, k = 8,61.10 -5 eV/K = 1,38.10 -23 J/K là hằng số Boltzmann ( 22 /.11 smkgJ = ), và T nhiệt độ môi trường (ở nhiệt độ phòng thí nghiệm, T = 293,15K), Trên Hình 1.2, ta thấy rằng cực đại của đường cong phân bố nơtron nhiệt (phổ nơtron nhiệt) tương ứng với tốc độ phổ biến nhất v p và tốc độ này được xác định như sau: 2 sm m kT v dv vdn p /0,2200 2 0 )( ==⇒= (1.4) Từ đó, ta có thể xác định được tốc độ trung bình của nơtron v : p v m kT dvvn dvvvn v π π 28 )( )( 0 0 === ∫ ∫ ∞ ∞ . (1.5) Để tính các tích phân trên, ta đã sử dụng biểu thức: π 2 1 )exp( 0 2 =− ∫ ∞ dxx [1] Do đó ta dễ dàng xác định được năng lượng có sắc suất lớn nhất (tương ứng với tốc độ phổ biến nhất) của các nơtron nhiệt bằng: eVkT mv E p p 0252,0 2 2 === , và năng lượng trung bình của các nơtron nhiệt bằng: eV kTvm E 032,0 4 2 2 === π . Nếu như tiết diện vi mô hấp thụ nơtron (xác suất hấp thụ nơtron) của một hạt nhân môi trường vật chất phụ thuộc vào tốc độ các nơtron thì người ta có thể xác định tiết diện vi mô hấp thụ nơtron trung bình, a σ , theo biểu thức sau: 3 n(v)/n 0 1.10 -4 3.10 -4 0 2.10 3 4.10 3 6.10 3 v p v v(cm/s) Hình 1.2. Phân bố Maxwell của các nơtron nhiệt ở 20 o C ∫ ∫ ∫ ∫ == vdvvn dvvvvn dvv dvvv aa a )( )()( )( )()( σ φ σφ σ . (1.6) trong đó, )(v a σ và )(v φ là tiết diện vi mô hấp thụ và mật độ thông lượng nơtron tương ứng với tốc độ v của nơtron trong môi trường. Khi các tiết diện vi mô hấp thụ tuân theo quy luật “1/v”, tức là v const a . = σ , từ (1.6) ta thu được: ),( . v v const a σσ == (1.7) nghĩa là tiết diện vi mô hấp thụ trung bình bằng với tiết diện vi mô hấp thụ được tính với tốc độ trung bình của nơtron. Với kết quả ở biểu thức (1.5), trong trường hợp của một chất hấp thụ “1/v” người ta dễ dàng thu được biểu thức tính tiết diện vi mô hấp thụ nơtron trung bình từ dữ liệu đã biết về tiết diện vi mô hấp thụ nơtron ở tốc độ phổ biến nhất của các nơtron: . 128,1 )( 2 )( pa p aa v v const v const v σ π σσ ==== (1.8) Thông thường, tiết diện vi mô hấp thụ nơtron nhiệt được đưa ra ở các tài tiệu là dành cho tốc độ nơtron phổ biến nhất ở 20 o C (293,15K), )( p v σ ; nhưng thực tế khi tính toán người ta thường sử dụng tiết diện vi mô hấp thụ nơtron nhiệt ở tốc độ trung bình của nơtron )(v aa σσ = . Vì vậy, biểu thức (1.8) là rất hữu ích trong tính toán vật lý lò phản ứng hạt nhân. Trong thực tế, năng lượng trung bình của nơtron nhiệt lớn hơn một ít năng lượng trung bình chuyển động nhiệt của các phân tử môi trường. Điều đó cho thấy các nơtron không thể đạt được sự cân bằng nhiệt với môi trường trong thực tế. Tuy nhiên, hàm phân bố năng lượng nơtron nhiệt (hay phổ nơtron nhiệt) rất gần với hàm Maxwell với nhiệt độ nơtron T n cao hơn nhiệt độ môi trường T. Mối quan hệ giữa nhiệt độ nơtron T n và nhiệt độ môi trường T được biểu thị như sau: )92,01( s a n ATT Σ Σ += (1.9) 4 trong đó, s Σ và a Σ là các tiết diện vĩ mô tán xạ và hấp thụ nơtron nhiệt trong môi trường tương ứng [cm -1 ], còn A là số khối lượng của các nguyên tử trong môi trường. Trong môi trường hấp thụ yếu nơtron thì T n = T. 1.1.2 Đặc điểm của nơtron năng lượng trung gian (nơtron trung gian) Nơtron nhanh do phân hạch hạt nhân nhiên liệu sinh ra được làm chậm dần (mất năng lượng) sau những lần va chạm liên tiếp với các hạt nhân môi trường. Giả sử rằng lò phản ứng hạt nhân đủ lớn để có thể bỏ qua sự rò nơtron ra bên ngoài môi trường trong quá trình làm chậm, trong môi trường không có hiện tượng hấp thụ nơtron, và các hạt nhân môi trường cũng tương đối nặng (số khối lượng A tương đối lớn) thì mật độ thông lượng nơtron trung gian được biểu thị như sau: E B E =)( φ [n/(cm 2 .s] (1.10) ở đây, B là một hằng số. Trong thực tế, ở vùng năng lượng trung gian các nơtron thường bị hấp thụ hay tán xạ tương đối mạnh (có tính đột biến) nên người ta thường gọi là hiện tượng “cộng hưởng”. Vì vậy, vùng năng lượng này còn được gọi là vùng “năng lượng cộng hưởng”, các nơtron trung gian - là các “nơtron cộng hưởng” và mật độ thông lượng nơtron trung gia - là “phổ các nơtron cộng hưởng”. 1.1.3 Đặc điểm của các nơtron nhanh Khoảng 90% các nơtron sinh ra do phản ứng phân hạch hạt nhân nhiên liệu trong lò phản ứng hạt nhân là các nơtron nhanh (100 KeV < E ≤ 10 MeV) và thường được gọi là các “nơtron phân hạch”. Trong các lò phản ứng nơtron nhanh, các nơtron nhanh gây ra các phản ứng phân hạch hạt nhân nhiên liệu. Vì vậy, đối với lò phản ứng nơtron nhanh, người ta không cần phải thiết kế để làm chậm 5 E E T E φ(E) Hình 1.3. Phổ nơtron trung gian E T là năng lượng của nơtron nhiệt là năng lượng trung bình của nơtron phân hạch nơtron. Trái lại, đối với lò phản ứng nơtron trung gian hay lò phản ứng nơtron nhiệt, người ta cần thiết kế để các nơtron nhanh được làm chậm đến nơtron trung gian hay nơtron nhiệt tương ứng. Phân bố năng lượng của các nơtron nhanh do phân hạch hạt nhân U-235 sinh ra được biểu thị một cách gần đúng nhất với biểu thức bán thực nghiệm Watt (Hình 1.4): ,2)( EshAeES E− = [n/MeV] (1.11) trong đó, S(E) là số nơtron với năng lượng E trên một đơn vị năng lượng. Hằng số A được xác định từ điều kiện chuẩn hóa: ∫ ∞ = 0 1)( dEES (1.12) Do đó: MeV e A 484,0 2 == π (e = 2,72/(MeV) 2 ) , và (1.13) năng lượng trung bình của các nơtron: ∫ ∞ == 0 2)( MeVEdEESE (1.14) 1.2 Tán xạ và hấp thụ nơtron Trong quá trình chuyển động khi nơtron va chạm với hạt nhân môi trường sẽ xảy ra các quá trình tán xạ đàn hồi hoặc tán xạ không đàn hồi hay hấp thụ nơtron. 6 S(E) E) 0 1 2 3 Ep 0,7 2 2 E(MeV) E Hình 1.4. Phổ các nơtron phân hạch 1.2.1 Tán xạ đàn hồi (n,n) Tán xạ đàn hồi là tán xạ mà khi đó động lượng và năng lượng của hệ được bảo toàn trong quá trình nơtron va chạm với hạt nhân môi trường, không có sự thay đổi trạng thái của hạt nhân. Hay nói cách khác, tán xạ đàn hồi là tán xạ mà trong đó tổng động lượng và tổng động năng của hệ trước và sau va chạm giữa nơtron và hạt nhân môi trường không thay đổi. Ví dụ: nXXn A Z A Z 1 0 1 0 +→+ hay XnnX A Z A Z ),( (1.15) Khi tán xạ đàn hồi, một phần động năng của nơtron sẽ được truyền cho hạt nhân cũng dưới dạng động năng, nhưng chiều chuyển động của nơtron sau va chạm với hạt nhân môi trường sẽ bị thay đổi so với trước va chạm. Quá trình này giữ một vai trò cơ bản trong các phản ứng của các nơtron nhiệt và nơtron trung gian. Tiết diện vi mô tán xạ đàn hồi, ký hiệu là e σ , có thể được chia thành hai phần: tiết diên vi mô tán xạ đàn hồi thế, ep σ , và tiết diện vi mô tán xạ đàn hồi cộng hưởng, er σ . a. Tán xạ đàn hồi thế Trong tán xạ đàn hồi thế, hiện tượng phản xạ sóng nơtron xảy ra từ bề mặt hạt nhân. Tiết diện vi mô tán xạ đàn hồi thế ở miền năng lượng thấp (tán xạ sóng s) có dạng: 2 4 R ep πσ = trong đó, R là bán kính hạt nhân. b. Tán xạ đàn hồi cộng hưởng Đối với tán xạ đàn hồi cộng hưởng, phản ứng đi qua giai đoạn hợp phần. Hạt nhân hợp phần được tạo nên khi hạt nhân ban đầu hấp thụ nơtron và năng lượng kích thích của hạt nhân hợp phần lớn hơn năng lượng năng lượng liên kết của nơtron và của hạt nhân phân rã phóng ra nơtron. Sau tán xạ đàn hồi công hưởng, hạt nhân cuối hoàn toàn giống với hạt nhân ban đầu. Tiết diện vi mô tán xạ đàn hồi cộng hưởng được xác định theo công thức Breit-Wigner: 7 n 1 0 X A Z Hình 1.5. Tán xạ đàn hồi của nơtron , (1.16) trong đó, )( rer E σ là tiết diện vi mô đàn hồi cộng hưởng tại năng lượng cộng hưởng E r , Γ là độ rộng toàn phần nửa chiều cao của mức kích thích hạt nhân hợp phần (Hình 1.6). Tiến diện vi mô tán xạ đàn hồi bằng tổng tiết diện vi mô tán xạ đàn hồi thế, tiết diện vi mô tán xạ đàn hồi cộng hưởng và số hạng giao thoa giữa hai loại tán xạ đàn hồi này. Tại đỉnh cộng hưởng thì eper σσ >> còn tại vùng năng lượng xa cộng hưởng thì ngược lại, erep σσ >> . Ở lân cận đỉnh cộng hưởng, do hiện tượng giao thoa, các sườn của đỉnh cộng hưởng có dạng không đối xứng (Hình 1.7). 8 4 )( 4 )( )( 2 2 2 Γ +− Γ = r rer er EE E E σ σ Er E σ er σ er (Er) 0 Hình 1.6. Tiết diện vi mô tán xạ đàn hồi cộng hưởng E e σ 2 4 R π E er Hình 1.7. Tiết diện vi mô tán xạ đàn hồi với các nơtron sóng s tại cộng hưởng Tiết diện vi mô tán xạ đàn hồi, e σ , hầu như không thay đổi trong khoảng năng lượng của nơtron trên 1 eV. Đối với đa số các hạt nhân, e σ cũng thay đổi yếu trong khoảng năng lượng của nơtron dưới 1 eV và trong vùng năng lượng nhiệt, trừ trường hợp của hạt nhân hydro. Tiết diện vi mô tán xạ đàn hồi e σ của hydro giảm theo quy luật 1/v và giảm 2 lần khi tăng năng lượng của nơtron từ E p = 0,025 eV đến 1 eV. 1.2.2 Tán xạ không đàn hồi (n,n’) Nơtron nhanh do phân hạch hạt nhân sinh ra có khả năng kích thích các hạt nhân nặng và trung bình, ở những hạt nhân này mức năng lượng kích thích đầu tiên có một giá trị rất thấp. Ví dụ hạt nhân Fe-56 có mức năng lượng kích thích đầu tiên là 0,84 MeV, vì thế khi va chạm với nơtron Fe-56 có thể bị kích thích lên mức năng lượng này và nơtron sẽ mất đi một phần lớn năng lượng của nó. Quá trính tán xạ không đàn hồi đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm năng lượng của các nơtron nhanh trong lò phản ứng hạt nhân. Trong tán xạ không đàn hồi, hạt nhân được chuyển sang trạng thái kích thích, do đó chỉ có các nơtron với năng lượng lớn hơn năng lượng kích thích của hạt nhân mới có thể tham gia phản ứng. Như vậy, quá trình tán xạ không đàn hồi là quá trình có ngưỡng với năng lượng ngưỡng: 1 1 E A A E ng + = , (1.17) trong đó E 1 là năng lượng của mức kích thích đầu tiên của hạt nhân với khối lượng A. Tiết diện vi mô tán xạ không đàn hồi, ie σ , phụ thuộc vào năng lượng nơtron E được trình bày trên Hình 1.8. 9 E ng E ie σ Hình 1.8. Sự phụ thuộc của tiết diện vi mô tán xạ không đàn hồi vào năng lượng nơtron Từ hình 1.8, ta thấy rằng tiết diện vi mô tán xạ không đàn hồi là khác không khi E ≥ E ng và đạt tới giá trị cực đại đối với năng lượng nơtron trong vùng từ 10 đến 15 MeV. Năng lượng mức kích thích đầu tiên E 1 có giá trị cỡ vài MeV đối với hạt nhân nhẹ và giảm dần đến 100 KeV đối với hạt nhân nặng. Do đó, tán xạ không đàn hồi xảy ra chủ yếu trong vùng năng lượng nơtron nhanh và đối với hạt nhân nặng. 1.2.3 Hấp thụ nơtron, (n,b) Phản ứng hấp thụ nơtron (n,b) là quá trình tương tác của nơtron với hạt nhân mà sau tương tác sinh ra một hạt mới b. các phản ứng hấp thụ nơtron là các quá trình (n, γ ), (n,α), (n,2n), (n,β), và (n,f),…, trong đó (n,f) là phản ứng phân hạch hạt nhân. Tiết diện vi mô hấp thụ nơtron a σ của một hạt nhân bằng tổng của các tiết diện vi mô của các quá trình nói trên của hạt nhân: 2 +++++= fna σσσσσσ αβγ (1.18) Trong vùng nơtron nhiệt và đối với đa số các hạt nhân, tiết diện vi mô hấp thụ phụ thuộc vào năng lượng của nơtron theo quy luật 1/v: v v p apa σσ = (1.19) trong đó ap σ là tiết diện vi mô hấp thụ tương ứng với năng lượng phổ biến nhất của nơtron nhiệt, E = 0,025 eV. Công thức (1.19) có thể được viết thành: [ ] eVE apa 025,0 σσ = (1.20) Bảng 1.1 cho các giá trị tiết diện vi mô tại năng lương nơtron 0,025 eV, trong đó sat σσσ += là tiết diện vi mô toàn phần và iees σσσ += là tiết diện vi mô tán xạ. Các hạt nhân 9 Be và 12 C chủ yếu xảy ra quá trình tán xạ đàn hồi khi tương tác với nơtron, vì vậy các chất này thường được sử dụng làm chất làm chậm nơtron trong lò phản ứng hạt nhân. 10 B có tiết diện vi mô hấp thụ rất lớn đối với nơtron, do đó nó thường được sử dụng làm các thanh điều khiển trong lò phản ứng hạt nhân. Đối với hạt nhân 235 U, tiết diện vi mô phân hạch rất lớn dành cho nơtron vì vậy nó luôn được sử dụng làm nhiên liệu hạt nhân cho lò phản ứng. 10 [...]... phóng xạ - Lò phản ứng chiếu xạ: Lò phản ứng chiếu xạ bao gồm các lò phản ứng xử lý vật liệu bức xạ nơtron hay gamma với mục đích nâng cao các tính chất b Phân loại lò phản ứng theo các đặc trưng vật lý Sự phân loại các lò phản ứng theo các đặc trưng vật lý được thực hiện theo các đặc điểm sau đây: - Theo năng lượng nơtron: Lò phản ứng nơtron nhiệt, Lò phản ứng nơtron trung gian, và Lò phản ứng nơtron... ứng di động; và Lò phản ứng có thể di động được Theo thời gian hoạt động: Lò phản ứng hoạt động liên tục; Lò phản ứng hoạt động xung ; và Lò phản ứng hoạt động gián đoạn d Phân loại lò phản ứng theo phương pháp khai thác Các lò phản ứng được phân loại theo phương pháp khai thác dựa trên các dấu hiệu sau: - Theo chế độ làm việc: Lò phản ứng làm việc ở công suất danh định; và Lò phản ứng làm việc với... nhiệt: Lò nước sôi và Lò nước áp lực Theo số vòng tuần hoàn của hệ thống tải nhiệt: Lò phản ứng một vòng tuần hoàn hay lò phản ứng với chu trình sinh hơi trực tiếp; Lò phản ứng hai vòng tuần hoàn,… Theo cấu trúc và hình dạng của vùng hoạt: Lò phản ứng đồng nhất và Lò phản ứng không đồng nhất với vùng hoạt có dạng hình trụ, hình hộp và hình cầu Theo khả năng di chuyển: Lò phản ứng tĩnh; Lò phản ứng di... cho con người làm việc xung quanh lò phản ứng hạt nhân 1.4.2 Phân loại các lò phản ứng hạt nhân Như trên ta nhận thấy rằng phản ứng phân hạch hạt nhân cho ra các hiệu ứng: tỏa năng lượng, sinh ra các bức xạ hạt nhân (nơtron, gamma,…) và các mảnh phân hạch (các nguyên tố hóa học mới) Vì vậy, các lò phản ứng hạt nhân được 23 chia thành 2 nhóm lớn Nhóm thứ nhất gồm các lò năng lượng, trong đó chủ yếu sử... của lò phản ứng hạt nhân 1.3 Phản ứng phân hạch hạt nhân Quá trình phân hạch hạt nhân có vai trò vô cùng quan trọng trong lò phản ứng hạt nhân Các đồng vị U235, U233 và Pu239 có khả năng phân hạch với cả nơtron nhanh và nơtron nhiệt Xác suất phân hạch của những hạt nhân này là lớn nhất đối với nơtron nhiệt Các hạt nhân U 238 và Th232 chỉ phân hạch với những nơtron nhanh (En > 1 MeV) Phân hạch hạt nhân. .. suất rò nơtron trễ ra khỏi vùng hoạt lò phản ứng hạt nhân nhỏ hơn khi so với nơtron tức thời Như vậy, về mặt tương đối số nơtron trễ được tăng lên trong vùng hoạt lò phản ứng, còn số nơtron tức thời thì ngược lại 22 1.4 Cấu tạo và phân loại lò phản ứng hạt nhân 1.4.1 Cấu tạo của lò phản ứng hạt nhân Cấu tạo chung của lò phản ứng nơtron nhiệt gồm có vùng hoạt, vành phản xạ, hệ thống tải nhiệt, các kênh... nhóm thứ hai gồm các lò sử dụng bức xạ hạt nhân và các sản phẩm phân hạch a Phân loại lò phản ứng theo mục đích sử dụng (1) Lò phản ứng năng lượng Lò phản ứng năng lượng được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân, trong đó nguồn nhiệt do phản ứng phân hạch hạt nhân sinh ra được sử dụng để biến nước thành hơi, và sau đó làm quay tuabin để sản xuất điện Người ta còn dùng lò phản ứng năng lượng để cung... Các lò năng lượng kích thước bé được sử dụng cho các phương tiện vận tải như: tàu thủy, máy bay, tên lửa, đặc biệt được sử dụng cho các tàu hạm đội và phá băng Ngoài ra, lò phản ứng năng lượng còn được dùng để sản xuất nhiên liệu hạt nhân: Pu239 từ U238, và U233 từ Th232 (2) Lò phản ứng sử dụng các bức xạ hạt nhân Lò phản ứng sử dụng các bức xạ hạt nhân được chia thành 3 nhóm con: - Các lò phản ứng. .. trình nhiên liệu: Các lò phản ứng làm việc trong các chu kỳ nhiên liệu khác nhau: chu trình nhiên liệu urani, chu trình nhiên liệu plutoni, và chu trình nhiên liệu thori - Theo hệ số tái sinh nhiên liệu: Các lò phản ứng với hệ số tái sinh bé hơn 1 và các lò phản ứng với hệ số tái sinh lớn hơn 1 c Phân loại các lò phản ứng hạt nhân theo các đặc trưng kỹ thuật Các lò phản ứng hạt nhân được phân loại theo... = Ef = 200 MeV 1.3.1 Cơ chế phản ứng phân hạch hạt nhân Cơ chế phản ứng phân hạch hạt nhân được miêu tả dựa trên mẫu giọt hạt nhân, nghĩa là hạt nhân được xem như một giọt chất lỏng mang điện tích dương Giọt chất lỏng này tồn tại do cân bằng giữa lực đẩy Coulomb của các proton với lực hút hạt nhân của các nuclon (proton và nơtron) và sức căng bề mặt hạt nhân Fđẩy = Hhúthạtnhân + Scăngbềmặt E Eng E*