次臨界系統的源倍增因子

假如一個反應堆處於停堆狀態,keff是0.6,是一個次臨界系統。若在這樣的次臨界系統裡面引入100箇中子,由於這些中子會引發裂變反應,但是系統處在次臨界狀態,因此中子總數是無法保持穩定的,會隨著時間而減少。每代中子數量的變化如表 所示。
每代中子數量的變化
代數
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
中子數
100
60
36
22
13
8
5
3
2
1
0
0
可以看到,到了第11代就沒有了。但是如果中子源是持續釋放中子的,情況會不同。假如中子源能夠每代均釋放100箇中子,情況會變成表 所示。
因此,每代產生100箇中子的源會使得keff=0.6的次臨界系統內維持250箇中子的水平。我們看到,由於有裂變反應的貢獻,源的強度被放大了2.5倍。我們把這個放大係數稱為次臨界系統的源倍增因子(subcritical multiplication factor),定義為
例如:若某次臨界系統的有效增殖因數為0.986,求該系統的源倍增因子。
解:M = 1/(1-0.986) = 71.4
因此這個系統會把1000中子/s的源強度放大到71400中子/s的強度。
每代中子數量的變化
代數
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
100
60
36
22
13
8
5
3
2
1
0
0
100
60
36
22
13
8
5
3
2
1
0
100
60
36
22
13
8
5
3
2
1
100
60
36
22
13
8
5
3
2
100
60
36
22
13
8
5
3
100
60
36
22
13
8
5
100
60
36
22
13
8
100
60
36
22
13
100
60
36
22
100
60
36
100
60
100
中子總數
100
160
196
218
231
239
244
247
249
250
250
250

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