ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Замедление и диффузия нейтронов из "Ядерная физика " При переходе к макроскопическим масштабам отдельные акты поглощения, суммируясь, приведут к некоторому поглощению нейтронного потока, а суммарное действие большого числа актов рассеяния приведет к двум макроскопическим процессам — к замедлению нейтронов и к их диффузии. Замедление нейтронов с энергией выше тепловой происходит даже при упругих столкновениях с ядрами. Действительно, до столкновения ядро покоится, а после столкновения приходит в движение, получая от нейтрона некоторую энергию. Поэтому нейтрон замедляется. Однако это замедление не может привести к полной остановке нейтронов из-за теплового движения ядер. Энергия теплового движения ядра имеет порядок kT. Если нейтрон замедлится до этой энергии, то при столкновении с ядром он может с равной вероятностью как отдать, так и получить энергию. Другими словами, нейтроны с энергией kT находятся в тепловом равновесии со средой. При комнатной температуре нейтроны с энергиями поря 1,ка kT = 0,025 эВ, как мы уже говорили в 2, являются тепловыми. Поглощение и диффузия нейтронов происходят как во время замедления, так и после окончания этого процесса. [c.545] ДОСТИЖИМЫХ В реакторах и других нейтронных установках. Очень малы сечения поглощения нейтронов на дейтерии и кислороде. Поэтому прекрасным замедлителем является тяжелая вода DaO. Приемлемым, но несколько худшим замедлителем является обычная вода НаО, так как водород поглощает нейтроны заметно интенсивнее, чем дейтерий. Неплохими замедлителями являются также углерод, бериллий, двуокись бериллия. [c.547] Важной чертой процесса замедления является то, что потеря энергии за столкновение согласно O.IO), (10.11) пропорциональна самой энергии. Так, при столкновении с атомом водорода нейтрон с энергией 1 МэВ теряет 0,5 МэБ, а нейтрон с энергией 10 эВ — всего лишь 5 эВ. Поэтому длительность замедления и проходимый при замедлении путь обычно слабо зависят от начальной энергии нейтрона. Некоторым исключением являются водородосодержащие вещества. Сечение нейтрон — протон согласно (5.22) резко падает при повышении энергии за 100 кэВ. Поэтому длина замедления в водородосодержащих веществах относительно сильно зависит от энергии. Время замедления нейтрона невелико. Даже в таком тяжелом замедлителе, как свинец, нейтрон замедляется от энергии 1 МэВ до 1 эВ за 4 10 с. [c.547] Этот процесс называется термализацией нейтронов. Практически тепловое равновесие полностью установиться не успевает, так как тепловые нейтроны сильно поглощаются и в среде все время существует заметное количество замедляющихся нейтронов, порождаемых источником. Приближенно можно считать, что при равновесии между рождением и поглощением нейтронов в среде их энергетический спектр описывается максвелловским распределением (10.14) только в области тепловых энергий, а выше имеет форму (10.13), соответствующую повышенной концентрации нейтронов высоких энергий. [c.548] Вернуться к основной статье