Импульсный реактор

        ядерный реактор, работающий в импульсном режиме. В отличие от стационарного ядерного реактора (См. Ядерный реактор), уровень мощности которого постоянен во времени, в И. р. генерируются кратковременные импульсы мощности и, соответственно, потока нейтронов. Длительность импульсов от нескольких мксек до нескольких сек. И. р. позволяет получить большую мощность и интенсивный поток нейтронов в короткие интервалы времени. Такой режим работы выгоден для некоторых исследовательских целей, например для экспериментов, связанных с измерением скорости нейтронов по времени пролёта ими известного расстояния (см. Нейтронная спектроскопия). Возникновение импульса мощности в И. р. происходит за счёт бурного развития ядерной цепной реакции (См. Ядерные цепные реакции). Для этого в И. р. быстро вводят избыточное количество ядерного топлива или удаляют поглотители нейтронов. Для «гашения» импульса часто удаляют «лишнее» ядерное топливо.

         Различают однократные и периодические И. р. В однократных И. р. гашение цепной реакции происходит за счёт того, что с повышением температуры (обусловленным выделением энергии при цепной реакции) коэффициент размножения нейтронов уменьшается, что и приводит к прекращению цепной реакции. Повторный импульс мощности можно получить лишь через значительное время (десятки мин. и более) после полного остывания системы. Одним из первых И. р. был однократный реактор на быстрых нейтронах «Леди Годива», созданный в 1951 в Лос-Аламосской лаборатории в США. Импульсная мощность подобных реакторов 100 млн. квт при длительности импульса около 50 мксек. Такой импульс повышает температуру реактора на 400 °С. Более длительные импульсы (до нескольких сек.) генерируются в однократных И. р., работающих на тепловых нейтронах.

         В периодическом И. р. импульсы мощности повторяются с интервалом в доли сек, мощность в каждом импульсе меньше, чем в однократном И. р. Так как временной интервал между импульсами мал, то импульсы в периодическом И. р. оказываются связанными друг с другом благодаря так называемым «запаздывающим нейтронам», которые испускаются через несколько сек после акта деления.

         Первый периодический И. р. (ИБР — импульсный быстрый реактор) был создан в СССР в 1960 и уже более 10 лет успешно используется в Объединённом институте ядерных исследований (Дубна) для изучения структуры атомных ядер, твёрдых тел и жидкостей. В этом И. р. импульс мощности (длительность 60 мксек) возникает при кратковременном введении в сборку из плутониевых стержней уранового блока, который закреплен на ободе быстро вращающегося диска (рис.), каждому обороту диска соответствует импульс мощности. Максимальная импульсная мощность ИБР достигает 500 тыс. квт при средней мощности около 20 квт. Несколько аналогичных установок большей мощности создаётся в СССР и за рубежом.

         Лит.: Бондаренко И. И., Стависский Ю. Я., Импульсный режим работы быстрого реактора, «Атомная энергия», 1959, т. 7, № 5, с. 417.

         Ю. Я. Стависский.

        

        Импульсный реактор на 3 быстрых нейтронах ИБР: 1 — один из управляющих стержней; 2 — вращающийся диск, несущий блок из ²³⁵U; 3 — один из неподвижных плутониевых стержней.