Tekst źródłowy strony Dolar (jednostka miary)

{{Inne znaczenia|jednostki miary|[[Dolar|nazwa waluty wielu krajów świata]]}}
'''Dolar''' – [[jednostka miary]] [[Reaktywność reaktora|reaktywności reaktora jądrowego]]. Reaktywność wyrażona w dolarach używana w teorii zachowania się reaktora jądrowego ma przedstawiać stan i zmiany reaktywności reaktora niezależnie od rodzaju i stanu [[Paliwo jądrowe|paliwa jądrowego]], uwzględniając zjawisko [[Neutron opóźniony|neutronów opóźnionych]]<ref name="Calculation">{{Cytuj stronę |url = https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/18811248.2007.9711546 |tytuł = Calculation of Effective Delayed Neutron Fraction Using a Modified k-Ratio Method |data = 2012 |data dostępu = 2018-08-08}}</ref>.

Każde rozszczepienie jądrowe wytwarza kilka neutronów, które mogą zostać zaabsorbowane, uciec z reaktora lub przejść dalej, by wywołać więcej reakcji w [[Reakcja łańcuchowa|reakcji łańcuchowej]]. Kiedy średnio jeden neutron z każdego rozszczepienia powoduje kolejne rozszczepienie, reaktor jest zaledwie ''krytyczny'', a reakcja łańcuchowa zachodzi ze stałą i teoretycznie dowolną szybkością. Podstawowym parametrem opisującym to zjawisko jest [[współczynnik powielania neutronów]] <math>(k),</math> zdefiniowany jako zmiana liczby neutronów między kolejnymi pokoleniami, oraz obliczany z niego współczynnik reaktywności reaktora
:: <math>k = \frac{n_{i+1}}{n_i}</math><ref name="EFJ-W9">{{Cytuj stronę |url = http://www.if.pw.edu.pl/~wosinska/wyk9-energetyka.pdf |tytuł = Elementy fizyki jądrowej - wykład 9 - fizyka neutronów i reakcja łańcuchowa |autor = Krystyna Wosińska |język = pl |data dostępu = 2017-01-07}}</ref>,
:: <math>\varrho = \frac{k_{ef}-1}{k_{ef}}.</math>

Do obliczania współczynnika powielania neutronów opracowano różne formuły w tym [[wzór czteroczynnikowy]] i [[wzór sześcioczynnikowy]]. Takie opisanie przebiegu reakcji w stanie statycznym jest wystarczające, ale gdy zmieniana jest analizowana zmiana szybkości przebiegu reakcji, trzeba uwzględnić to, że niewielka część neutronów powstających po rozszczepieniu [[Jądro atomowe|jądra atomowego]] jest emitowana z opóźnieniem. W celu opisania czasu opóźnienia neutronów wprowadza się współczynnik opóźnienia neutronów <math>(\beta)</math> i współczynnik DNF<ref name="point">{{Cytuj stronę |url = http://www.ragheb.co/NPRE%20402%20ME%20405%20Nuclear%20Power%20Engineering/Point%20Reactor%20Kinetics.pdf |tytuł = Point reactor kinetics |data = 2014 |data dostępu = 2018-08-08}}</ref>.

== Współczynnik opóźnienia ==
Współczynnik neutronów opóźnionych
:: <math>
\beta = \frac{\mbox{liczba atomów prekursorów}}
             {\mbox{liczba neutronów natychmiastowych}+\mbox{liczba atomów prekursorów}}.</math>

Wartość współczynnika <math>\beta</math> jest zależna głównie od [[Izotopy|izotopu]], który ulega rozszczepieniu, w mniejszym od energii neutronu wywołującego rozszczepienie i może być wyznaczony na podstawie analizy produktów rozpadu. Dla uranu 235 ({{chem|235|U}}) rozszczepianego neutronami termicznymi wynosi 0,0065, dla {{chem|238|U}} rozszczepianych neutronami szybkimi 0,0157, dla plutonu {{chem|239|Pu}} 0,00200<ref name="theory">{{Cytuj stronę |url = https://sites.ntc.doe.gov/partners/tr/Training%20Textbooks/10-Nuclear%20Physics-Reactor%20Theory/4-Mod-4%20Reactor%20Operations.pdf |tytuł = Reactor Theory (Reactor Operations) |data dostępu = 2018-08-09}}</ref>. Współczynnik neutronów opóźnionych [[Rdzeń reaktora jądrowego|rdzenia reaktora]] jest obliczany jako suma iloczynów współczynnika <math>\beta</math> i udziału rozszczepień dla izotopów ulegających rozszczepieniu.

W [[Stan ustalony|stanie ustalonym]] łańcuchowej reakcji rozszczepiania w reaktorze liczba neutronów opóźnionych jest równa wynikającej ze współczynnika opóźnienia, jeżeli liczba rozszczepień w jednostce czasu zmienia się, to liczba neutronów opóźnionych zmienia się, ale z opóźnieniem. Oznacza to że reaktywność reaktora opóźnia się, a opóźnienie to jest zależne od udziału neutronów opóźnionych w ogólnej liczbie neutronów.

By uwzględnić wpływ neutronów opóźnionych na kinetykę reaktora, wprowadzono reaktywność z uwzględnieniem neutronów opóźnionych wg:
:: <math>\text{[dolar]} = \frac \varrho \beta.</math>

W skali tej:
* dolar = 0 odpowiada wartości zero reaktywności, czyli krytyczności reaktora dla wszystkich neutronów, odpowiada to stanowi krytycznemu reaktora w stanie ustalonym,
* dolar = 1 odpowiada sytuacji, w której reaktor jest w stanie krytycznym bez uwzględnienia neutronów opóźnionych. Oznacza, to że reaktor doprowadzony do takiej reaktywności zwiększyłby natychmiast moc do nieskończoności.

Dolar jest dużą jednostką w praktyce określa się zmiany w centach będących jedną setną dolara. Określanie reaktywności w dolarach jest wygodne, ponieważ wartość reaktywności w dolarach zasadniczo wytwarza taką samą szybkość strumienia neutronów i wzrost mocy dla reaktorów zawierających paliwa rozszczepialne {{chem|233|U}}, {{chem|235|U}} i {{chem|239|Pu}}{{R|point}}.

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

[[Kategoria:Fizyka jądrowa]]
[[Kategoria:Jednostki miar i wag]]