Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 33. 14 september 1954 - Grundämnesomvandlingar i atomreaktorn, av Hans von Ubisch
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
760
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 7. Utbyte av klyvningsprodukter; xxx"’U,-U,U, ■ • •
"8U (spontan klyvning),–-"8U (klyvning med snabba
neutroner), ....... "0Pu.
utbytena beror vidare på många faktorer som ej
är fullt kända.
Fig. 4, 5 och 6 torde endast ge den första
approximationen för reaktorer modererade med
tungt vatten eller grafit. I dessa överväger
absorptionen av termiska neutroner. I den mån
mängden av snabba neutroner stiger på grund av
användning av anrikat uran, som i
HRE-reak-torn eller i intermediära eller snabbreaktorer
(EBR), som har obetydlig eller ingen
moderatormängd, kommer troligen (n, y)-processerna att
avta medan klyvningar och (n, 2 n)-processer
blir mera framträdande.
Analys av bränslet
Den första uppgiften vid analys av bränslet är
exakt bestämning av kurvor enligt fig. 4 och 5
och eventuellt också förändringar i bestrålade
rena preparat av plutonium. Därmed bestämmer
man atomslagens verkningstvärsnitt under de
förhållanden som verkligen råder i en bestämd
reaktor, och man förbättrar sin förståelse av
dennas funktion. En analys av bestrålade
uranstavar upplyser vidare om utnyttjningsgraden och
visar när utbyte av stavar bör ske.
Man möter nya problem vid kemisk bearbetning
av uranet och extraktion av plutonium. Detta
finns endast i liten koncentration i den kemiskt
likartade modersubstansen uran. Det är
värdefullt, och man måste noga akta sig för att förlora
det i uranet eller att få uran som förorening i
det. Plutonium kan påvisas i uran med
ct-spek-trometer och uran kan bestämmas kvantitativt i
plutonium med isotoputspädning och
masspek-trometer2.
Om man vill producera 233U, måste man bestråla
uranfritt torium i en reaktor. Annars får man
oundvikligt 238U som förorening. Nödvändiga
analyser utförs säkrast med masspektrometer.
Utbyte av klyvningsprodukter
Klyvningsprodukter är en "slagg" som förgiftar
uranet, och de är på grund av sin stora
radioaktivitet till besvär när uranet skall regenereras
och de själva skall omhändertas. Jämfört med
dessa olägenheter är deras kommersiella värde
troligen mycket litet. Bestämning av utbytet av
klyvningsprodukter har dock av många skäl
stort intresse.
Det totala utbytet (fig. 4) är i vanliga fall bara
några tiondels procent av uranets vikt. I
produkten ingår alla element i mitten av det periodiska
systemet. Den kurva som anger fördelningen på
masstal (fig. 7) för t.ex. klyvning av 235U är
symmetrisk kring masstalen 116 och 117, och
summan av två korresponderande masstal och
antalet neutroner, som frigjorts vid klyvningen
(i medeltal 2,5), ger tillsammans 236, som är
vikten av kärnan pius en neutron.
Fördelningen på olika atomslag beror på
mekanismen vid själva klyvningen. De primära
klyvningsprodukterna har ett stort neutronöverskott
och går genom upprepade ß-sönderfall över till
stabila slutprodukter med samma masstal.
Omvandlingarna för nuklider med masstalen 133—
137 är t.ex.
133 In —Sn—>■ Sb—► Te—>• J —►X —► Cs, stabil
† †
i
134 In —► Sn—► Sb—► Te—>- J —>-X, stabil
t t
I i
135 Sn—► Sb—>-Te—J —>-X—► Cs—► Ba, stabil
† †
136 Sn—► Sb—► Te— ► J —»-X, stabil
† †
exciterad
137
Sb—v Te–»» J
X—vCs—>Ba, stabil
Primärt bildas flera nuklider med samma
masstal. De till vänster i raderna är kortlivade;
mot höger blir de långlivade och till slut stabila.
Därav framgår två analytiska uppgifter,
nämligen att mäta det primära utbytet av varje
nu-klid och därnäst mäta det totala per masstal. Det
förra måste ske med snabbt arbetande
radio-metriska metoder, det senare görs bäst med
masspektrometer på de långlivade eller stabila
produkterna till höger. Tidigare2 (fig. 11)
beskrevs t.ex. bestämning av krypton- och
xenon-isotoperna.
Schemat visar också övergångar mellan
raderna. Vissa primärt bildade nuklider kan, så länge
de är exciterade, spontant avge en neutron och
därmed minska sitt masstal med en enhet7. Detta
gäller även för 137X, men om nukliden bildas
genom sönderfall av 137J, kommer neutronen att
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
