Замедление нейтронов — геометрические и энергетические характеристики

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

• r12=sup>2=2Nlsltr
• L2=r322
• ltr — 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
• Ls = √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/ET)

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

Нуклид А ξ N
H1 1 1 18
H2 2 0.725 25
He 4 0.425 43
C12 12 0.158 114
U238 238 0.084 2170


Оставить комментарий

Купить часть дома в херсоне по материалам http://www.realtygroup.info.



Статистика

Рейтинг@Mail.ru