Kernreaktortheorie

Gebiet der schnellen Neutronen
- Grosse Niveaubreiten
- Elemente mit niedriger Massenzahl
- Thermische Wirkungsquerschnitte
- Nachweis und Zählung von Neutronen
- Sekundär-Ionisationszähler
- Aktivierungsdetektoren

IV. Der Spaltungsprozess
- Besonderheiten der Spaltungsreaktion
- Emission von Neutronen
- Die Spaltprodukte
- Die Spaltungsenergie
- Der Mechanismus der Kernspaltung
- Spaltung durch schnelle und langsame Neutronen
- Die Spaltungs-Kettenreaktion
- Bedingungen für eine sich selbst erhaltende Kettenreaktion
- Neutronenbilanz in einer Kettenreaktion
- Reaktortypen
- Der Multiplikationsfaktor für thermische Reaktoren
- Sickerverluste von Neutronen
- Die kritische Grösse des Reaktors
- Die Steuerung des Reaktors
- Die Wirkung der verzögerten Neutronen

V. Die Neutronendiffusion
- Elementare Diffusionstheorie
- Die Transport- und Diffusionsgleichungen
- Die Neutronenstromdichte
- Transportkorrekturen an der elementaren Diffusionstheorie
- Diffusionskoeffizient und Neutronenstromdichte
- Berechnung der Sickerverluste
- Die Diffusionsgleichung und ihre Anwendungen
- Die Diffusionsgleichung
- Randbedingungen
- Lösung der Diffusionsgleichung: Die Wellengleichung
- Punktquelle im unendlich ausgedehnten Medium
- Unendlich ausgedehnte ebene Quelle
- Unendliche ebene Quelle in einem Medium endlicher Dicke
- Ebene Quelle und zwei Schichten endlicher Dicke
- Die Diffusionslänge
- Die Bedeutung der Diffusionslänge
- Messung der Diffusionslänge
- Harmonische Glieder und Endkorrekturen
- Experimentelle Ergebnisse
- Diffusionskerne
- Integralform der Diffusionsgleichung; Diffusionskerne in unendlich 1
- Fall I. Neutronenenergien im Intervall von E0 bis ? E0 (? E0 ? E ? E0)
- Fall II. Neutronenenergien unter ? E0 (E < ? E0)
- Fall III. Asymptotischer Fall (E ? ? E0)
- Bremsung in einem homogenen Gemisch mehrerer Kernarten
- Messung der Bremsdichte
- Bremsung mit Absorption im unendlich ausgedehnten Medium
- Bremsung mit Einfang im Wasserstoffmoderator
- Bremsung mit Einfang in Medien mit A > 1
- Bremsnutzung für weit voneinander entfernte Resonanzstellen
- Bremsnutzung bei schwach veränderlicher Absorption
- Bremsnutzung für schwachen Resonanzeinfang
- Die Alterstheorie nach Fermi
- Das Modell der stetigen Bremsung
- Die Altersgleichung ohne Absorption
- Lösung der Altersgleichung
- Fall I. Ebene Quelle von schnellen, monoenergetischen Neutronen in einem unendlich ausgedehnten Gebiet
- Fall II. Punktquelle von schnellen, monoenergetischen Neutronen in einem unendlich ausgedehnten Gebiet
- Die Bremsdichte in der Umgebung einer Punktquelle
- Die physikalische Bedeutung des Fermi-Alters
- Experimentelle Bestimmung des Alters
- Diffusions- und Bremszeit
- Bremsung und Diffusion schneller Neutronen einer unendlichen ebenen Quelle in einem unendlich ausgedehnten Medium
- Die Altersgleichung bei schwacher Absorption

VII. Der homogene thermische Reaktor ohne Reflektor
- Die kritische Gleichung
- Quellneutronen und Alterstheorie
- Der Übergang zum kritischen Zustand
- Die kritische Bedingung
- Materielle und geometrische Flusswölbung
- Neutronengleichgewicht in einem thermischen Reaktor
- Die Generationszeit
- Die geometrische Flusswölbung
- Reaktoren verschiedener Gestalt
- Fall I. Unendlich ausgedehnter Plattenreaktor von endlicher Dicke
- Fall II. Der quaderförmige Reaktor
- Fall III. Der kugelförmige Reaktor
- Fall IV. Der zylindrische Reaktor
- Kleinstes Volumen für einen zylindrischen Reaktor
- Zusammenfassung und Übersicht
- Eigenschaften von kritischen Reaktoren
- Grosse Reaktoren
- Berechnung der Grösse (des kritischen Volumens) und der Zusammensetzung
- Experimentelle Bestimmung des kritischen Volumens
- Kritische Masse, kritischer Radius und stoffliche Zusammensetzung

VIII. Der homogene Reaktor mit Reflektor: Die Gruppendiffusions-Methode
- Allgemeine Betrachtungen
- Eigenschaften eines Reflektors
- Die Gruppendiffusions-Methode
- Gruppenkonstanten
- Eine Neutronengruppe
- Fall I. Die unendliche Platte
- Reflektorgewinn
- Fall II. Der kugelförmige Reaktor mit Reflektor
- Verhältnis des maximalen zum mittleren Neutronenfluss im Plattenreaktor
- Zwei Neutronengruppen
- Mehrgruppenmethode

IX. Heterogene (Natururan-) Reaktoren
- Die Kettenreaktion im Natururan
- Spaltung durch thermische Neutronen
- Resonanzeinfang im Natururan
- Das effektive Resonanzintegral
- Eigenschaften heterogener Systeme
- Resonanzeinfang: Volums- und Oberflächenabsorption
- Bremsnutzung
- Vorteile und Nachteile heterogener Systeme
- Berechnung der thermischen Nutzung
- Berechnung der Bremsnutzung
- Berechnung des Spaltfaktors für schnelle Neutronen
- Makroskopische Reaktortheorie
- Berechnung der materiellen Flusswölbung
- Der Exponentialversuch
- Der zylindrische Reaktor

X. Das Zeitverhalten eines nackten thermischen Reaktors
- Zeitverhalten mit prompten Neutronen
- Die Diffusionsgleichung für den instationären Zustand
- Die Reaktorperiode
- Zeitverhalten mit verzögerten Neutronen
- Die Diffusionsgleichung mit verzögerten Neutronen
- Die reziproke Stunde als Reaktivitätsmass
- Eine verzögerte Neutronengruppe
- Kleine Reaktivitäten
- Grosse Reaktivitäten
- Negative Reaktivität

XI. Reaktorregelung
- Störung des Neutronenhaushalts
- Temperatureffekte
- Die Wirkung der Spaltprodukte
- Absorberstäbe
- Die Wirkungsweise der Absorberstäbe
- Theorie des Absorberstabes: Eingruppenmethode
- Theorie des Absorberstabes: Zweigruppenmethode
- Theorie des exzentrischen Absorberstabes
- Vergiftung durch Spaltprodukte
- Jodkonzentration
- Xenonkonzentration
- Berechnung der Vergiftung
- Einfluss der Vergiftung auf die Reaktivität
- Xenonaufbau nach einer Schnellabschaltung
- Samariumvergiftung
- Temperaturkoeffizienten der Reaktivität
- Einflüsse der Temperatur auf die Reaktivität
- Der nukleare Temperaturkoeffizient
- Der Dichte-Temperaturkoeffizient

XII. Allgemeine Theorie homogener multiplizierender Systeme
- Unendliche Bremskerne
- Gausssche Kerne (Alterstheorie)
- Gruppendiffusionskerne
- Die allgemeine Reaktorgleichung
- Die Bremsdichte
- Die allgemeine Diffusionsgleichung
- Endliche und unendliche Kerne
- Die Lösung der Reaktorgleichung
- Die Bedeutung der Fourier-Transformierten
- Annäherung an den kritischen Zustand
- Der kritische Zustand
- Die asymptotische Reaktorgleichung und die materielle Flusswölbung
- Die kritische Gleichung für verschiedene Bremskerne
- Die Verbleibwahrscheinlichkeit während der Bremsung
- Momentenform der kritischen Gleichung
- Gausssche Kerne und kritische Gleichung
- Die kritische Gleichung für einen Gaussschen Bremskern unter Berücksichtigung des Spaltspektrums
- Diffusion-Bremskerne für zwei Gruppen
- Faltung von Diffusionsbremskernen: Bremsung in Wasser

XIII. Störungstheorie
- Allgemeine Theorie
- Adjungierte und selbstadjungierte Operatoren
- Anwendungen der Störungstheorie
- Anwendung auf die Eingruppenmethode
- Das statistische Gewicht
- Vergiftung eines Reaktors und Gefährdungskoeffizient
- Anwendung auf die Zweigruppenmethode

XIV. Transporttheorie und Neutronendiffusion
- Aufstellung der Transportgleichung
- Die monoenergetische Transportgleichung
- Die eindimensionale Transportgleichung
- Entwicklung der Streuquerschnitte nach Kugelfunktionen
- Die Transportgleichung und die Diffusionstheorie
- Elementare Diffusions-Näherung
- Verallgemeinertes Ficksches Gesetz und Anwendbarkeit der elementaren Diffusionstheorie
- Asymptotische Lösung der Transportgleichung in einem nicht absorbierenden Medium
- Asymptotische Lösung der Transportgleichung in einem absorbierenden Medium
- Die Diffusionslänge
- Strenge Lösung der Transportgleichung
- Unendliche, ebene, isotrope Quelle in einem unendlich ausgedehnten Medium
- Asymptotische und nichtasymptotische Lösungen
- Randbedingungen
- Trennfläche zwischen zwei Medien
- Trennfläche zwischen einem Medium und dem Vakuum
- Die Extrapolationsdistanz