Reaktormérgezés
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
[szerkesztés] A reaktormérgezés felfedezése
Az első hanfordi plutóniumtermelő reaktor indításakor találkoztak a kutatók először a xenonlengés folyamatával. Ez első indítás után néhány órával - ekkor csak 100 MW teljesítményen üzemelt a reaktor - váratlanul magától leállt a reaktor. Másnap külső beavatkozás nélkül újraindult, majd néhány óra üzem után újra leállt. A váratlan viselkedés komoly fejtörést okozott a kutatóknak, de Wheeler kisvártatva megtalálta a magyarázatot. A hasadások során - közvetlen hasadási termékként - viszonylag nagy hozammal keletkezik a I-135 izotóp. Ez 6,7 óra felezési idővel béta-bomlást szenved és Xe-135 izotóppá alakul. A Xe-135 a legneutronéhesebb anyag, amit ismerünk. Termikus neutronokra nézve befogási hatáskeresztmetszete kétmilliószorosa a mag méretének. Vagyis a lassú neutronok kétmilliószor akkorának látják a magot, mint amekkora annak valódi mérete. A Xe-135 150-szer jobb neutronnyelő, mint az addigi "adu ász", a kadmium. Amikor tehát a reaktort beindítjuk, egyenletes ütemben I-135 izotópok keletkeznek. Mivel a I-135 több órás felezési idővel bomlik Xe-135-té, néhány óra alatt felhalhalmozódik a reaktorban. Ekkor azonban már gyors ütemben termelődik a Xe-135 is. Ekkor két eset lehetséges:
- Ha nem avatkozunk közbe, akkor a 135Xe magok felhabzsolják a neutronok egy részét, aminek következtében leáll a reaktor. Néhány óra után azonban a 135Xe magok jelentős része béta-bomlással magától elbomlik. Ekkor a reaktor újraindul.
- Ha külső beavatkozással megakadályozzuk a reaktor leállását, akkor kintebb kell húznunk a szabályozó rudakat, hogy a reaktor a felhalmozódott 135Xe magokkal együtt is kritikus maradjon. A 135Xe magok neutront elnyelve megszűnnek nagy neutronnyelőnek - szaknyelven reaktorméregnek - lenni. Nyilván egy idő után egyensúlyi állapot áll be: ugyanannyi 135Xe mag keletkezik, mint ahány kiég, illetve elbomlik.
A reaktor leállásakor szintén hasonló lengések következhetnek be. Minél kisebb teljesítményen üzemel egy reaktor, a lengés mértéke annál jelentősebb.


Based on work by