Reaktörün Kampanyası, Zehirlenmesi ve Kurumlama Terimleri

Yakıt çubuğundaki atom çekirdeklerinin parçalanması nötronları emen tepkime ürünlerinin birikmesine neden olur. Kararlı veyahut uzun ömürlü izotopların nötronları emmesi olayına kurumlama (шлакование), kısa ömürlü izotopların nötronları emmesine ise reaktörün zehirlenmesi denir (отравление). Yakıtın yanması ve kurumlaması sonucunda reaktörün reaktivitesinin bitinceye kadar olan nominal güç seviyesinde tahmini çalışma süresi reaktörün kampanyası olarak tanımlanır. (Кампания реактора)

²³⁵U uranyum elementinin bölünmesi sonucunda termal nötronlardan yaklaşık 60 tane 30 çift atom numaraları 72 ile 161 arasında değişen tepkime atığı meydana gelir. Bölünmeler büyük oranda kütlesel olarak 3:2 oranında gerçekleşir. Eşit oranlarda bölünme olasılığı yaklaşık olarak % 0.01 dir.

Atık (Осколки): Çok yüklü bölünme esnasında elektronlarını kaybetmiş pozitif iyonlardır. Bu atıklar ortamda sert bir şekilde hızlarını azaltarak elektron bulutunda eksik olan elektronu alarak nötr atom konumuna geçerler. Bütün bu atıklar kendilerinde bulunan nötron fazlasını bir ila 6 arası oratalama 3 β- ışıması yaparak stabil nuklitler haline geçerler. Bütün bir ışıma zincirinde 200 ü aşkın nuklit bulunur.

Denge durumunda %25 oranında doğada ender bulunan elementler %15 oranında Zr zirkonyum izotopu % 12 Mo molibden iztopu % 6,5 Cs Sezyum elementi izotopu % 16 oranında kripton ksenon gibi soygazlar bulunur. Bu oranlar yaklaşıktır. Bütün bu parçalanmalar sonucunda meydana gelen ürünler farklı derecelerde nötron emme ve reaktivite düşürme özelliğine sahiptir. Bu atıkları termal nötronlara etki etme karakterlerine göre kurumlayıcılar ve zehirleyiciler olarak iki guruba ayırabiliriz. Örneğin ¹³⁵Хе ksenon ve ¹⁴⁹Sm samaryum elementleri çok güçlü birer termal nötron sahiptir.

δ_a^Zehirlenme = (30–40)×10^-24 см².

Eğer reaktörde uranyum ²³⁵U ya da platinyum 239 kullanılıyor ise i’ci dereceden atık konsantrasyon yoğunluğu şu formülle hesaplanır.

Biriken atık miktarı nükleer reaktörün çalışma süresiyle çalışma gücünün belli bir katsayıyla çarpılmasıyla elde edilir. m_выг = 1,05(1 + α) Nt г,

Uranyum 236 yı oluşturan atıklar ihmal edildiğinde ise bu formül ortaya çıkar m_шл » m_дел = 1,05Nt г,

Burada N reaktörün gücü t ise reaktörün çalışma süresidir.

Yakıt yanma hızı ve atıkların birikme hızı reaktörün gücüyle doğrudan orantılıdır.ortalama nötron emme olasılığı δ_a^Zehirlenme ise nötronların enerjisine bağlıdır.

Parçalanan uranyum konsantrasyonu m_дел (г)

N_parca^Zehirlenme aktif bölgede birim hacimde ortaya çıkan atık miktarı ядер/см³ ядер (atom çekirdeği demek)

V aktif zonun hacmi cm^ 3 olarak alınıyor.