ماذا تعرف عن دولار (تفاعلية)

دولار (بالإنجليزية: dollar) هو وحدة قياس التفاعلية reactivity لمفاعل نووي، وهذه الوحدة مُعايرة على أساس الفاصل بين الظروف الحرجة والظروف الحرجة الفورية للمفاعل. تُعرَّف الحالة الحرجة الفورية للمفاعل على أنها الحالة التي ستؤدي إلى ارتفاع سريع للغاية في الطاقة، مع ما ينتج عن ذلك من تدمير المفاعل، ما لم يكن المُفاعل مصمماً خصيصاً لتحمل هذه الحالة. وتُقسم وحدة الدولار إلى 100 وحدة تسمى الواحدة منها سنت، أي أن السنت الواحد هو 1⁄100 من الدولار. في مناقشات فيزياء المفاعلات النووية، غالبًا ما تُستخدم الرموز في نهاية القيمة العددية للتفاعلية، حيث يُستخدم رمز $ للدولار ورمز ¢ للسنت، مثل 3.48$ أو 21 ¢.

ترتبط التفاعلية (المشار إليها بـ ρ أو ΔK/K) بعامل مضاعفة النيوترونات الفعال effective neutron multiplication factor ويُرمز له بالرمز (k eff)، وهو متوسط عدد جميع النيوترونات الناتجة من انشطار واحد والتي تُسبب انشطارًا آخر.

وتُحسب التفاعلية بالعلاقة:

ρ =keff - 1/keff

ولكن في الفيزياء النووية، من المفيد أن نتحدث عن التفاعلية التي تساهم بها النيوترونات الفورية فقط. ويُقاس هذا التفاعل بوحدة الدولار أو السنتات.

بشكل عام، لا يجري قياس التفاعلية بالدولارات أو السنتات، لأن k eff يقيس قيمتها الإجمالية، وهي تُمثل مجموع تفاعلية كل من النيوترونات الفورية والمتأخرة. تعتمد التفاعلية بالدولارات على جزء النيوترون المتأخر (β eff ).

التفاعلية بالدولار = ρ/βeff

التفاعلية بالسنت = 100 × (ρ/βeff )

عندما تتغير تفاعلية مكونات أو معاملات معينة في المفاعل النووي، يمكن حساب التغييرات باعتبارها قيمة تفاعليتها. إن قضيب التحكم و سُم المفاعل الكيميائي reactor poison لهما قيمة تفاعلية سلبية، في حين أن إضافة مهدئ نيوتروني سيكون له عمومًا قيمة تفاعلية إيجابية. يمكن قياس قيمة التفاعلية بوحدة الدولارات أو السنتات. أثناء تصميم واختبار المفاعل النووي، سيجري فحص كل مكون لتحديد قيمته التفاعلية، غالبًا عند درجات حرارة وضغوط وارتفاعات قضبان التحكم المختلفة. على سبيل المثال، يُعد حرق سموم المفاعلات أمراً مهماً لعُمر قلب المفاعل، لأن قيمتها التفاعلية تنخفض مع تقدم عمر القلب.