Tốc độ phản ứng được hiểu là số các tương tác của nơtron (phân hạch, hấp thụ
hoặc tán xạ) trong một đơn vị thể tích, trong 1 s. Từ định nghĩa tiết diện vi mô σ
và vĩ mô Σ, tốc độ phản ứng có thểđược viết:
R = σNФ. (2.11.1) Từ đó suy ra, ví dụ như, tốc độ phân hạch trong lò phản ứng nơtron nhiệt được tính bằng
f T ,
f
R =∑ ΦT (2.11.2)
ở đây, ∑Tf – tiết diện phân hạch vĩ mô nơtron nhiệt; ФT – dòngnơtron nhiệt; N – mật độ hạt nhân, cm-3.
Khi nhân tốc độ phân hạch với năng lượng tỏa ra trong một phân hạch (~ 200 MeV), và thể tích vùng hoạt lò phản ứng sau đó chuyển đơn vị năng lượng (MeV) vềđơn vị năng lượng quen thuộc erg, dễ dàng có được công suất lò phản ứng tính bằng W: . 10 , 3,12.10 T fVа з P=Φ Σ (2.11.3)
ởđây, P – công suất lò phản ứng, W; ΦT– dòng nơtron nhiệt trung bình trong toàn vùng hoạt, s-1; Σf– tiết diện phân hạch nơtron nhiệt trung bình trong toàn vùng hoạt;Vа.з – thể tích vùng hoạt, cm3.
Từ biểu thức trên suy ra, công suất lò phản ứng tỷ lệ thuận với dòng nơtron, nghĩa là, khi thay đổi dòng nơtron thì có thể điều chỉnh công suất lò phản ứng. Nhiên liệu hạt nhân cháy trong suốt thời gian lò phản ứng hoạt động, nghĩa là, số lượng hạt nhân của nhiên liệu trong một đơn vị thể tích giảm đi và, như vậy, giá trị tiết diện phân hạch trung bình Σfgiảm đi. Vì vậy việc duy trì công suất lò phản ứng ở
mức cốđịnh, trong trường hợp này, có liên quan với việc cần phải tăng từ từ dòng nơtron với chu kỳ vài tháng. Trong các lò phản ứng có lượng nhiên liệu cốđịnh, ví dụ, lò phản ứng WWER, quá trình đó được thực hiện chủ yếu bằng cách giảm nồng độ bor trong chất tải nhiệt, việc đó cũng làm giảm hấp thụ nơtron trong vùng hoạt. Trong РБМК, công suất được duy trì trong quá trình hoạt động lâu dài của lò phản ứng nhờ việc kéo các thanh điều chỉnh ra khỏi vùng các BNL đã cháy (việc
đó cũng làm tăng dòng nơtron), và bằng cách thay đảo nhiên liệu, nghĩa là thay nhiên liệu đã cháy bằng nhiên liệu chưa sử dụng.