Pho.rs: Природный ядерный реактор

i ^1.50 Какой была распространенность изотопа ${}^{235}{\mathrm U}$ в природном уране, когда природный реактор в Окло работал?

Ответ: $R_1\approx \dfrac{\dfrac{R}{1-R}\,2^{T_0/\tau_5}}{\dfrac{R}{1-R}\,2^{T_0/\tau_5} + 2^{T_0/\tau_8}}\approx 3.16\%$

ii ^2.00 Какой была средняя мощность природного реактора?

Ответ: $P\approx 7.73\cdot 10^7~Вт$

iii ^1.50 Качественно объясните, почему реактор в Окло работал в стабильном режиме, и не взорвался. Входящий поток воды менялся со временем; что происходило с реактором, когда поток увеличился в два раза?

Ответ: Вода является замедлителем нейтронов. Быстрые нейтроны значительно хуже захватываются ядрами. При увеличении мощности реактора больше воды испаряется, и ее становится недостаточно, чтобы замедлить нужное количество нейтронов для поддержания более соответствующей мощности. Мощность реактора зависит от доступного количества воды и, таким образом происходит саморегулирование системы.

Когда входящий поток воды удваивается, мощность реактора удваивается.

iv ^2.00 Оцените полную массу воды, которая втекала в природный реактор во время его работы.

Ответ: $M_w\approx 9.09\cdot 10^{13}~кг$

Природный ядерный реактор

Решение