Процесс замедления базируется на процессе рассеивания нейтронов при взаимодействии с ядрами других материалов. Более эффективное снижение скорости происходит при взаимодействии нейтрона с легкими ядрами. Замедление идет до тех пор, пока нейтрон не достигнет тепловой энергии среды. За основу замедления взяты процессы диффузии (для нее есть хороший математический аппарат).

Геометрические характеристики:
• l_s — средний путь, который проходит нейтрон между двумя последовательными соударениями с ядрами замедлителя
     • l_s = 1/[ρσ_s]
     • ρ — концентрация ядер замедлителя
     • σ_s — микроскопическое сечение рассеяния ядра замедлителя
• 1/l_s = ∑_s — макроскопическое сечение рассеяния
• Л = ∑_s — путь нейтрона (среднее расстояние до замедления) до теплового
     • N – число соударений

• r₁₂=sup>2=2Nl_sl_tr
• L²=r₃₂²
• l_tr — средний путь, который проходит средний нейтрон в направлении а, пока его траектория не изменится на угол = 90, cos a = 2/3A; А – массовое число ядра замедлителя
• τ = 1/6 r₁₂² — возраст нейтрона
• M²=τ + L² — длина миграции
• L_s = √τ = r₁₂/2.34 — длина замедления

Энергетические характеристики:
• 2mM/(m+M)² — характеризует распределение энергии при лобовом столкновении. На самом деле лобовых столкновений мало.
• ΔE = E₁ — E₂ — сброс энергии
     • E₁ — до соударения, E₂ — после соударения
     • E₂ = E₁((1+ε)/2), ε = [ (A-1)/(A+1) ]² — зависит от первоначальной энергии нейтронов – неудобно использовать
• Была введена характеристика – логарифмический декремент энергии (логарифмические потери энергии)
ξ = ln(ΔE) = ln(E₁/E₂) = ln(2/(1+ε))
     • Принята для оценки замедления (эффективность замедления зависит от массового числа ядра замедлителя). Чем меньше A, тем больше ξ. Введение этой характеристики помогло найти N – число необходимых соударений для снижения энергии нейтронов от начальной до заданной величины.
• N = 1/ξ ln(E₀/E_T)

E₀ = 2МэВ — начальная энергия нейтронов,
E_T = 0.0253эВ — энергия тепловых нейтронов

Комментарии запрещены.