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.
14 september 1954
757
aktiviteten vid bestrålningstider, som är mycket
korta i förhållande till halveringstiden, är
proportionell mot X’ o dt och oberoende av
flödesvariationer. Vid långa bestrålningstider uppnår
man en mättning proportionell mot g<‡>. Vid
mätning av aktiviteten måste man korrigera för det
radioaktiva sönderfall som sker efter
bestrålningens slut.
För mycket stora neutronflöden och långa
bestrålningstider finns noggrannare men
besvärligare metoder vid vilka mätning av
radioaktivitet och korrektion för sönderfall undviks. Som
tänkbart exempel anges reaktionen
ioß -f- n —* 7Li -f 4He (9)
Man bestrålar vanlig bor (med 20 % 10B) eller
bor anrikad på 10B. Vanligtvis räknar man
oc-partiklarna med t.ex. jonkammare och får
härvid ögonblicksvärden på neutronflödet.
Emellertid kommer 10B i preparatet att
förbrukas med tiden, och 1XB, den andra isotopen,
kvarstår. Därför kan man också efter en längre
tids bestrålning mäta förändringen av
mängdförhållandet 10B : "B masspektrometriskt, bildat
helium volumetriskt eller 7Li genom
isotoputspädning2 med 8Li som bärare. Därur kan man
beräkna tidsintegralen S.
På analogt sätt kan man även mäta omvandlingar
som pågår i reaktorns uranstavar och på det
sättet mäta flödesintegralen 5 i uranet, utan
användning av mätinstrument i reaktorn. Vid
undersökning av uranet finns det dessutom en
möjlighet att mäta själva flödet <P direkt, men
den metoden lämpar sig endast för
högeffekts-reaktorer.
Xenonförgiftning1 uppstår genom att 135X
uppträder intermediärt bland klyvningsprodukterna
och genom ß-sönderfall övergår till det
långlivade 135Cs. Xenonisotopens halveringstid är 9 h,
men dess infångningstvärsnitt för termiska
neutroner är ovanligt stort, 3 • 108 barn. Detta
medför att för neutronflöden mellan 1011—1015
neutroner/cm2 s kommer en omvandling till 136X att
konkurrera med 133X:s sönderfall. Förhållandet
beskrivs av ekv. (4) och (5).
I klyvningsprodukterna uppstår ’varierande
mängd 136X som bildas även genom en annan
mekanism, och om man som referens väljer utbytet
av 132X blir förhållandet 136X : 132X ett mått på
flödet (fig. 2). Mätvärdenas spridning beror på
att flödesmätningarna är osäkra och på
svårigheten att göra de rätta korrektionerna för
radioaktiva sönderfall. Isotopen 135X bildas nämligen
av 135J (halveringstid 7 h), och dess
koncentration blir därför tidsberoende. Korrektionen får
betydelse endast vid korta bestrålningstider
(några få dygn).
Anledningen till att man måste ägna en viss
uppmärksamhet åt dessa till synes något
obekväma och endast periodiskt avläsbara
flödesmätare är att den gradvisa förstörelsen av
fysikaliska mätinstrument (elektriska isolatorer och
fyllgasen i GM-rör) gör dem mindre väl
lämpade för bruk i reaktorns inre. På grund av sin
storlek och massa kan de vara obekväma och
störa neutronfördelningen genom stark lokal
absorption. Denna risk är mindre för kemiska
preparat av milligramstorlek med tunna
skyddshöljen utan tilledningar.
Att mätningen är periodisk behöver inte betyda
så mycket i praktiken, emedan reaktorn som
regel laddas och töms diskontinuerligt, och
flödesmätningen ger då ett mått på den neutrondos
som uranstavarna har mottagit. Neutronflödets
beroende av tiden och av t.ex. reaktorns effekt
kan man också mäta relativt med fysikaliska
flödesmätare placerade på något avstånd från
reaktorkärnan.
Reaktorbränslets sammansättning
Beaktorbränslets sammansättning beror
givetvis av de kärnreaktioner som utspelas i reaktorn
och dessa reaktioners hastighet (fig. 3).
Tidigare angivna reaktionsscheman1 är utdrag ur
fig. 3.
Överst till vänster i denna visas vägen från
naturligt 232Th till det konstgjorda bränslet 233U
och längre ned den från 238U till 239Pu. Även de
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
