Kampanj för en kärnreaktor - tidpunkten för driften av reaktorn med samma laddning av kärnbränsle .
När reaktorns hela reaktivitetsmarginal är uttömd, det vill säga när kompensationsstavarna har intagit sitt begränsande slutläge, stannar kedjereaktionen av sig själv. Det kan återupptas först efter ersättning av uran i kärnan . Naturligtvis är det önskvärt att ha en så stor kraftreaktorkampanj som möjligt, eftersom den energi som tas emot är billigare ju mer den produceras med en last uran. Kampanjens varaktighet begränsas dock av något minimivärde på den kritiska massan. En del av det klyvbara materialet som utgör denna kritiska massa i slutet av kampanjen, på grund av att kedjereaktionen upphör, genomgår inte klyvning, lossas från reaktorn och kan senare användas endast efter korrekt bearbetning av uran, om sådan bearbetning är motiverat.
Reaktorer med naturligt uran har en låg initial reaktivitetsmarginal och deras kampanjer definieras vanligtvis av denna marginal. I anrikat uranreaktorer kan reaktivitetsmarginalen göras stor. Det finns emellertid en begränsning på varaktigheten av reaktorkampanjen i samband med reaktionen av materialet i bränsleelementen på ackumuleringen av klyvningsprodukter. Som ett resultat av kärnklyvning, istället för en atom, bildas två nya, vars totala volym är ungefär 2 gånger större än volymen av den delade atomen (eftersom alla atomer har ungefär samma volymer). De resulterande nya atomerna kan inte passa in i noderna i urankristallgittret och placeras godtyckligt i gittret. Med tanke på att en betydande del av klyvningsprodukterna är gaser , åtföljs ackumuleringen av klyvningsprodukter av uppkomsten av inre överspänningar i materialet och en ökning av gastrycket, vilket leder till bildandet av sprickor, svällning och deformation av bränsleelement. Livslängden för reaktorns huvudutrustning är mycket längre än kärnbränslet, och använda bränsleelement måste lossas från härden, men lossning blir omöjlig om de deformeras. Dessutom, för skadade bränslestavar, kränks beläggningens täthet, och radioaktiva gaser tränger in i kylvätskan . Allt detta innebär att livslängden för uranblock i en kärnreaktor bör bestämmas av deras motståndskraft mot de destruktiva effekterna av ackumulerande fissionsprodukter. Följaktligen begränsas reaktordriften i första hand av den angivna hållbarheten hos bränsleblocken, och den initiala reaktivitetsmarginalen måste vara sådan att den är helt uttömd vid slutet av livslängden för uranblocken i reaktorn. Annars, i slutet av kampanjen, kommer en överskottsmängd oanvänt klyvbart material att lossas från reaktorn, vilket är olönsamt.
Ansamlingen av klyvningsprodukter kännetecknas av deras mängd i gram per ton uran. Direkt mätning av massan av fissionsprodukter är dock extremt svårt. Å andra sidan är den totala mängden energi som frigörs i reaktorhärden vid fission alltid känd. Eftersom klyvningen av 1 g uran åtföljs av frigörandet av cirka 1 MW dag värmeenergi och bildandet av cirka 1 g klyvningsprodukter, är antalet genererade megawattdagar av termisk energi ungefär lika med antalet gram av fissionsprodukter. Den totala massan av uran som laddats in i reaktorn är också känd. Därför uttrycks mängden ackumulerade fissionsprodukter i enheter MW dag/t - antalet megawattdagar per ton uran.
Varje material kännetecknas av sin egen gräns för ackumulering av klyvningsprodukter - det tillåtna djupet av utbrändhet av klyvbara atomer. Utbränningsdjupet för metalliskt uran är 3000–3500 MW dag/t, men för dess föreningar kan det vara mycket högre. Till exempel är uranoxid ett poröst ämne och kan därför ackumulera mycket mer klyvningsprodukter än metalliskt uran utan synliga förvrängningar i formen av bränsleelementet - upp till 20 000 MW dag / t, och möjligen mer - upp till 100 000 MW dag / t . Ett ton naturligt uran innehåller cirka 7 kg 235 U. Utbränningsdjupet på 3500 MW dag/t motsvarar klyvningen av 3,5 kg atomer. Men alla fissionsprodukter kommer inte från 235 U, eftersom 239 Pu ackumuleras i reaktorn , som också deltar i fission. Därför erhålls en del av fissionsprodukterna från plutonium, och 235 U förbrukas mindre än fissionsprodukter erhålls. Ju högre tillåtet utbränningsdjup är, desto längre varaktighet för reaktorkampanjen och desto mer ekonomiskt är ett kärnkraftverk med ett givet bränsle. Men stora utbränningsdjup tyder på anrikat uran, som är mycket dyrare än naturligt uran. Den minsta kritiska massan i slutet av kampanjen är mindre om bränslet är metalliskt uran, och inte dess föreningar, till exempel med syre. Därför bestäms effektiviteten av att använda en eller annan typ av kärnbränsle av många faktorer.