Acceleratori e Reattori Nucleari
varie
Saverio Altieri
2013-14
Dipartimento di Fisica Università degli Studi - Pavia
1
fissionabili
fissile
<
>
fissionabile
2
3
4
Probabilità di fissione
Auspicabili piccoli
valori di alfa
5
6
7
8
C
9
C
N fissil prod .
N fuel cons.
N fuel cons  N fissil prod  C  N fuel cons
N fuel cons  N fiss prod 
NC
1 C
N fissil prod  N fuel cons
C<1
C=1
C>1
G  C 1
10
La zona in cui il numero di neutroni emessi è più alta
11
12
13
14
MASSA CRITICA
15
NEUTRONI DI
FISSIONE
DUE CLASSI DI NEUTRONI
EMESSI NEL PROCESSO DI FISSIONE
PRONTI
emessi entro circa 10-17 s
dalla fissione
RITARDATI
emessi fino a decine di s
dopo la fissione
16
NEUTRONI RITARDATI
PRECURSORI
50 neutroni
51 neutroni
N (t )  N 0 e  t
t1 
2
ln 2


1

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i  Yi /
18
19
20
21
22
MIGLIORI PRESTAZIONI
• Standardizzazione del progetto per accelerare tempi di licensing e realizzazione:
– tempi di costruzione compresi tra 36 e 60 mesi (tra primo getto ed esercizio commerciale);
– tutti i componenti (eccetto vessel) devono essere facilmente sostituibili;
– vita operativa più lunga (60 anni di vita di progetto);
• Burn-up del combustibile maggiore (60 MWd/t). Ciclo di refueling esteso.
Fermate per ricarica brevi (meno di 14 giorni);
• Reattore in grado di operare in un sistema elettrico ad alta percentuale del
nucleare (reattore con caratteristiche di flessibilità per gestire il carico);
– Numero di scram inferiore a 1 ogni 7000 h di reattore a potenza;
– Fattore di disponibilità medio su 20 anni superiore al 90%;
– Il distacco dalla rete elettrica non deve provocare lo scram del reattore per garantire una
pronta ripresa della produzione elettrica;
• Il nocciolo deve poter accettare almeno il 50% di MOX (combustibile ad ossidi
misti U/Pu)
23
24
Scattering elastico
Isotropo nel CM
25
Coefficiente di diffusione
26
Coefficiente di diffusione
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