В газонаполненном термоэмиссионном преобразователе, расположенном непосредственно в активной зоне реактора, существуют дополнительные источники ионов, обусловленные различными процессами взаимодействия 7-излучения и нейтронов с газом, заполняющим межэлектродный промежуток. Кроме того, если горючее одновременно является эмиттером (безоболочечный вариант), то осколки деления, вылетающие из горючего, также вызывают ионизацию газа в межэлектродном промежутке. Рассмотрим процессы, приводящие к ионизации газа в межэлектродном промежутке, и оценим количество образующихся ионов.
В ядерном реакторе излучение возникает непосредственно при делении ядер в случае радиоактивного распада продуктов деления и в случае радиационного захвата нейтронов ядрами атомов горючего и конструкционных материалов. Ионизация газа 7-излучением происходит вследствие двух процессов — фотоэлектрического поглощения 7-квантов и некогерентного рассеяния 7-квантов. Образование пар (электрон + позитрон) в газе дает дополнительное поглощение 7-излучения, однако непосредственно к образованию ионов не приводит. Максимальную скорость образования ионов получим в предположении, что вся поглощаемая газом энергия идет на ионизацию газа, имеющего потенциал ионизации.
Образовавшиеся при поглощении у-излучения ионы могут быть потеряны в результате диффузии к электродам и вследствие рекомбинации в объеме. Если учитывать только рекомбинацию в объеме (тем самым концентрация ионов в межэлектродном промежутке ТЭП будет завышена), то для изменения концентрации ионов в единице объема получим: максимальную скорость образования ионов минус скорость исчезновения ионов вследствие рекомбинации. Скорость рекомбинации ионов пропорциональна концентрации ионов и электронов в межэлектродном промежутке.
Полученные с помощью формул оценки (завышенные) показывают, что для образования ионов за счет поглощения у-излучения, достаточного для нейтрализации пространственного заряда электронов при 1 а/(квадратный сантиметр), давление паров цезия должно достигать 100 мм рт. ст. Конечно, при таком давлении ток через преобразователь практически равен нулю. При заполнении ТЭП другими газами их давление должно быть еще больше. Поглощение у-излучения происходит, конечно, не только в газе, заполняющем межэлектродный промежуток, но и в конструкционных материалах ЭГЭ — в эмиттере и коллекторе. Возникшие при поглощении y-квантов электроны вылетают из этих материалов в межэлектродный промежуток, где могут вызвать ионизацию газа. Однако и в этом случае даже явно завышенные оценки показывают, что результирующая концентрация ионов на несколько порядков меньше необходимого значения для нейтрализации пространственного заряда электронов. Рассмотрение других возможных источников ионов, таких, как столкновения быстрых нейтронов с атомами газа или ионизация осколками деления (безоболочечный вариант эмиттера), показывает, что роль этих источников ионов в нейтрализации пространственного заряда Электронов в межэлектродном промежутке ЭГЭ оказывается еще меньше.
Знаете ли вы, что при выборе квартиры или дома немаловажную роль играет социальная обстановка в районе. Большой популярностью пользуется в газете из рук в руки Старая Русса - спокойный район с чистым воздухом, который находится всего в нескольких минутах езды от центра города.
