Номер 9, страница 121 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

9. Как с помощью управляющих стержней регулируется работа реактора?

9. Регулирование работы ядерного реактора с помощью управляющих стержней основано на управлении интенсивностью цепной реакции деления ядер. Работа реактора зависит от коэффициента размножения нейтронов $\text{k}$ — отношения числа нейтронов последующего поколения к числу нейтронов предыдущего поколения в цепной реакции.
• Если $k=1$, реактор работает в стационарном режиме с постоянной мощностью (критическое состояние).
• Если $k>1$, мощность реактора экспоненциально растет (надкритическое состояние).
• Если $k<1$, реакция затухает и реактор останавливается (подкритическое состояние).
Управляющие стержни изготавливаются из материалов, которые активно поглощают нейтроны, например, из бора или кадмия. Их перемещение внутри активной зоны реактора позволяет изменять количество свободных нейтронов, участвующих в реакции, и, следовательно, изменять значение коэффициента $\text{k}$.
При введении (погружении) стержней в активную зону они поглощают избыточные нейтроны. Это приводит к уменьшению коэффициента размножения $\text{k}$, и мощность реактора снижается. При полном погружении стержней цепная реакция прекращается, и реактор останавливается.
При выведении (извлечении) стержней из активной зоны количество поглощаемых ими нейтронов уменьшается. В результате больше нейтронов участвует в делении ядер, коэффициент размножения $\text{k}$ увеличивается, и мощность реактора возрастает.
Таким образом, плавно перемещая управляющие стержни, операторы могут поддерживать реактор в критическом состоянии ($k=1$) для выработки энергии на постоянном уровне, а также изменять его мощность или осуществлять плановую и аварийную остановку.

Ответ: Управляющие стержни, сделанные из поглощающих нейтроны материалов, вводятся в активную зону реактора или выводятся из нее. При введении стержней они поглощают нейтроны, что замедляет или останавливает цепную реакцию. При их выведении количество свободных нейтронов увеличивается, и реакция ускоряется. Таким образом, изменяя положение стержней, регулируют мощность реактора.