Неупругое рассеяние нейтронов

По мере увеличения энергии нейтрона может возбуждаться или принимать участие в испускании каскадных у-квантов все большее число ядерных уровней. И для энергий нейтронов выше 4 Мэе спектр у-квантов при неупругом рассеянии нейтронов становится почти во всех случаях сплошным (кроме кислорода н углерода). [c.30]

Имеется большое количество данных по спектрам и выходам у-квантов при неупругом рассеянии моноэнергетических нейтронов различных энергий [2, 22], однако эти данные неполны, особенно для области энергий нейтронов 5—12 Мэе. Для оценочных расчетов могут быть использованы результаты измерений спектров у-квантов, образующихся при неупругом рассеянии нейтронов спектра деления [23] и реакторного спектра [24]. [c.30]

Сечения образования у-квантов при неупругом рассеянии нейтронов [c.31]

Гамма-кванты, образующиеся при неупругом рассеянии нейтронов, испускаются в основном изотропно. Однако при возбуждении низколежащих уровней, особенно для легких ядер, часто наблюдается анизотропия выхода у вантов. Отношение выхода у-квантов под углом 0° к направлению движения . падающего нейтрона к выходу под углом 90° может доходить до 2 [2, 5]. [c.32]

В первом приближении число таких дефектов, вызванных смещениями атомов в кристаллической решетке, пропорционально анергии, переданной веществу нейтронами при их замедлении. Действительно, при малых энергиях атомов отдачи их столкновения с другими атомами являются в основном упругими. Однако с ростом их энергии увеличивается вероятность неупругих столкновений, при которых энергия может передаваться в форме электронного возбуждения или ионизации. Таким образом, часть энергии расходуется не на повреждение кристаллической решетки. Кроме того, отклонение энергетической зависимости радиационной эффективности нейтронов от линейного закона обусловлено колебаниями энергетической зависимости сечений рассеяния, наличием анизотропии рассеяния и неупругого рассеяния нейтронов. Результирующая относительная энергетическая зависимость радиационной эффективности нейтронов 2д( ) в образовании элементарных дефектов для энергий Е> >0,1 Мэе приведена на рис. 9.19, кривая 1 (при нормировке [c.70]

Наряду с заряженными частицами возникновению у-квантов внутри защиты способствуют также нейтроны. Это происходит при неупругом рассеянии нейтронов в результате (п, у)-реакций и, как правило, при (п, х)-реакциях с испусканием заряженных частиц X. Скорость протекания этих реакций в единице объема защиты определяется произведением ФиЕ, в котором Ф — плотность потока нейтронов, а 2 — макроскопическое се чение соответствующей реакции. Произведение Фц2 называется также плотностью столкновений. Для определения плотности столкновений необходимо найти пространственное распределение нейтронов в защите. При этом целесообразно использовать многогрупповой метод расчета, основы которого изложены в гл. IV. Если задана плотность тока нейтронов различных энергий на поверхности активной зоны и защита является однородной средой, то можно успешно использовать теорию возраста. [c.112]

Неупругое рассеяние нейтронов [c.289]

Нейтрон с энергией в несколько сот килоэлектронвольт после попадания в ядро может перевести его в возбужденное состояние и снова вылететь из него (причем не обязательно тот же самый), но уже с меньшей энергией. Такой процесс называется процессом неупругого рассеяния нейтрона. Разумеется граничная энергия Тп > 0,5 Мэе (как и в других рассмотренных случаях) сугубо ориентировочна, так как ее положение для каждого конкретного ядра зависит от расположения уровней возбужденных состояний. [c.289]

Возможность использования урана для получения энергии появилась после того, как была обнаружена способность делиться под действием тепловых нейтронов. Отсутствие порога для реакции деления g2U делает процесс неупругого рассеяния нейтронов неопасным для развития цепной реакции, в результате чего она становится возможной на чистом изотопе При этом оказывается, что цепную реакцию с участием чистого можно повести как на быстрых так и на предварительно замедленных нейтронах (так как роль другого мешающего фактора — резонансного захвата медленных нейтронов — относительно невелика). [c.382]

Несохранение четности 158, 598 Нестабильные частицы 660 Неупругое рассеяние нейтронов 348 Неупругое ядерное рассеяние 258 Неустойчивость плазмы 482 Нечетно-нечетные ядра 47, 49 Нечетно-четные ядра 47 Носителя метод 29), 414—415 Нуклид 32 [c.717]

Здесь Стл.,1 И Оп.п — сечения упругого и неупругого рассеяния нейтронов а ,2п и Сп.гп — сечения реакций (п, 2п), (п, 3rt) On.i — сечение деления сечение [c.1102]

В результате неупругого рассеяния нейтронов на ядрах может возникать гамма-излучение. Доля энергии этих процессов может составлять до i20 % всей передаваемой энергии. Тепловые нейтроны в отличие от быстрых не могут образовывать вторичные заряженные частицы с высокими значениями Z-д. Энергия тепловых нейтронов часто не превышает энергии связи атомов в молекулах водородсодержащих соединений. Однако эти нейтроны могут вызывать возбуждение атома, а также возбуждать колебательные переходы в молекулах, что приводит к разогреву вещества. Кроме того, тепловые нейтроны могут поглощаться некоторыми ядрами с образованием радиоактивных продуктов. Однако ядра атомов, которые в основном составляют живую ткань, имеют небольшие сечения поглощения нейтронов. [c.336]

НЕЙТРОНОГРАФИЯ — совокупность методов исследования структуры и свойств вещества с помощью рассеяния нейтронов низких энергий (< 1 эВ). Длина волны де Бройля медленных нейтронов соизмерима с межатомными расстояниями в конденсир. средах, что позволяет изучать взаимное расположение атомов (см. Нейтронография структурная). Масса и кинетич. энергия нейтрона соизмеримы с массой атома и энергией межатомных взаимодействий в веществе, что позволяет с помощью неупругого рассеяния нейтронов исследовать динамич, свойства отд. атомов и молекул в среде. Магн. момент нейтрона взаимодействует с магн. моментами атомов, что позволяет по интенсивности и поляризации магн. рассеяния определять величины магн. моментов атомов, их взаимное расположение и ориентацию, динамич. свойства (см. Магнитная нейтронография). Н. применяется для исследования структурных, динамич. и магн. свойств практически всех известных форм конденсир. состояния вещества, от простых жидкостей и кристаллов до биологических макромолекул. [c.284]

Энергия тепловых нейтронов близка к энергии тепловых колебаний атомов (фононов). Фононы могут обмениваться энергией с нейтронами, что даёт возможность исследовать колебат. моды в твёрдом теле — фононный спектр (см. Неупругое рассеяние нейтронов). [c.273]

Время хранения У.н. в замкнутых сосудах ограничено временем жизни свободного нейтрона до р-распада (Гр = 887 с см. Бета-распад нейтрона), а также процессами радиационного захвата н неупругого рассеяния нейтронов при отражении от стенок сосуда. Практически в сосуде объёмом 50 л можно накопить 10 нейтронов и получить время хранения 500—800 с. [c.224]

Механизмы Я. р. Характер взаимодействия налетающей частицы с ядром зависит от её кинетич. энергии, массы, заряда и др. характеристик. Он определяется теми степенями свободы ядра (ядер), к-рые возбуждаются в ходе столкновения. Различие между Я. р. включает и их разл. длительность. Если налетающая частица лишь касается ядра-мишени, а длительность столкновения приблизительно равна времени, необходимому для прохождения налетающей частицей расстояния, равного радиусу ядра-мишени (т. е. составляет 10 с), то такие Я. р. относят к классу прямых Я. р. Общим для всех прямых ядерных реакций является селективное возбуждение небольшого числа опре-дел. состояний (степеней свободы). В прямом процессе после 1-го столкновения налетающая частица имеет достаточную энергию, чтобы преодолеть ядерные силы притяжения, в область действия к-рых она попала. Примерами прямого взаимодействия являются неупругое рассеяние нейтронов (п, п ), реакции обмена зарядом, напр, (р, п). Сюда же относят процессы, когда налетающий нуклон и один из нуклонов ядра связываются, образуя дейтрон, к-рый вылетает, унося почти всю имеющуюся энергию [т. н. р е а к ц и я п о д х в а т а (р, d) ], или когда ядру передаётся нуклон из налетающей частицы (реакция срыва, напр, (d, р)]. Продукты прямых Я. р. летят преим. вперёд. [c.668]

Авторы [298] методом неупругого рассеяния нейтронов при 100—300 К изучили фононную плотность состояний крупнозернистого поликристаллического Ni и нанокристаллического никеля с размером частиц примерно 10 нм в виде порошка и спрессованного компактного образца с относительной плотностью 80 %. Наиболее заметным размерным эффектом является увеличение плотности фононных состояний образцов / -Ni в сравнении с крупнозернистым Ni в области энергий ниже 15 мэВ (рис. 3.12). Согласно [298], изменение фононного спектра rt-Ni обусловлено малой плотностью вещества на границах зерен. [c.89]

Относительная роль этих источников в разное время не одинакова. При работе реактора в поле излучения в защите основную роль наряду с первичным у-иэлучение.м играют захватные у-кванты. Кроме того, некоторое значение имеет у-излучение, сопровождающее неупругое рассеяние нейтронов. Остальными источниками в первом приближении можно пренебречь. После остановки реактора наряду с запаздывающим у-излуче-нием продуктов деления важную роль начинает играть активационное у-излучение. [c.27]

Гамма-излучение при неупругом рассеянии нейтронов. Составное ядро в возбужденном состоянии, образующееся при поглощении нейтрона, может избавиться от энергии возбул<-дения не только высвечиванием у-кванта (радиационный захват), но и испусканием нейтрона с последующим выходом одного или нескольких у-квантов. Этот процессе пороговый, поскольку кинетическая энергия нейтрона (в системе центра инерции) должна быть достаточной для возбуж.дения ядра по меньшей мере до первого уровня выше основного состояния. Отсюда также следует, что максимальная энергия у-кванта меньше или равна энергии нейтрона, претерпевшего неупругое рассеяние. Как только энергия нейтрона становится больше энергии нескольких уровней возбуждения, переход в основное состояние часто происходит через каскадный процесс, при этом энергия одного у-кванта не равна энергии, потерянной нейтроном. [c.30]

В табл. 9.6 приведены сечения образования у-квантов различных энергий Огп.у при неупругом рассеянии нейтронов спектра деления с энергией выше Дцор, 1 Де пop — пороговая энергия для выхода у-квантов данной энергии Еу [23]. В этой [c.30]

Суммарная интенсивность источников уквантов qy r) в активной зоне складывается из интенсивности источников первичного и вторичного у-излучения. При этом некоторая часть q (г), обусловливаемая мгновенным уизлучением деления и у-излу-чением, возникающим при захвате и неупругом рассеянии нейтронов, пропорциональна мощности реактора в рассматриваемый момент времени. Остальная часть ее, обусловливаемая запаздывающим у-излучением продуктов деления и активационным у-излучением, зависит от мощности и режима работы реактора в предыдущий период. [c.33]

Радиальное направление. На рис. 1.1 оно обозначено как направлени I. После стального корпуса реактора накапливается много нейтронов промежуточных энергий (результат неупругого рассеяния нейтронов в железе). Они эффективно замедляются и поглощаются в воде. Причем энергия зах- [c.310]

Рис. 28,7. Спектр магнонов в Мпр2 при Г = 4,2 К [23] дисперсионные кривые определены из неупругого рассеяния нейтронов для двух направлений волнового вектора q

Из активной зоны реактора выходит мощный поток нейтронов, примерно в 10 раз превышающий излучение, предельно допустимое санитарными нормами. Кроме того, в результате р-распада образуется поток Y-излучения примерно такой же мощности. Защита должна в достаточной степени ослаблять оба потока. Как мы знаем из гл. VIII, 4, наилучшей защитой от уизлучения являются материалы с большим атомным номером Z. Для защиты от нейтронов наряду с хорошими поглотителями необходимы материалы, эффективно замедляющие нейтроны, потому что проникающая способность особенно велика у быстрых нейтронов. В качестве замедлителей в защите используются легкие элементы и элементы, на которых идет интенсивное неупругое рассеяние нейтронов (железо, свинец и др.). [c.581]

Диффузное рассеяние тепловых нейтронов на статич. неоднородностях аналогично Д. р. р. л. и описывается подобными ф-лами. Изучение рассеяния нейтронов даёт возможность исследовать также динамич. характеристики колебаний атомов и флуктуац. неоднородностей (см. Неупругое рассеяние нейтронов). [c.692]

ЗАМЕДЛЕНИЕ НЕЙТРОНОВ — уменьшение кинетич. янергии S нейтронов в результате многократных столкновений их с атомными ядрами среды. Механизм 3. н. зависит от энергии нейтронов. Если S больше порога неупругого рассеяния нейтрона на ядре ( у 0,1 — 10 МэВ), то иейтроны расходуют энергию гл. обр. на возбуждение ядер п ядерные реакции, сопровождающиеся вылетом нейтронов. При одном соударенш нейтрон в среднем теряет значит, долю своей энергии и после небольшого числа столкновений (часто одного) переходят в область энергий Дальне11шее 3. н. происходит только за счёт упругого ядерного рассеяния. [c.44]

Из-за отсутствия у нейтронов электрич. заряда они глубоко проникают внутрь большинства материалов, что позволяет рассматривать их как достаточно прозрачные среды для распространения нейтронных волн. Большая часть нейтронно-оптич. явлений имеет аналогию с оптич. явлениями, несмотря на различную природу полей нейтронного и светового излучений. Световые волны описываются ур-ниями Максвелла, а нейтронная волна (нейтронная волновая ф-ция) подчиняется ур-нию Шрёдингера. Распространение волн в среде, согласно Гюйгенса принципу, связано с их рассеянием и доследующей интерференцией вторичных волн. В случае нейтронов рассеяние обусловлено гл. обр. их короткодействующим сильным взаимодействием с атомными ядрами, в случае световых волн — дальнодейст-вующим электромагнитным взаимодействием с электронами атомных оболочек. Наличие у нейтрона магн. момента приводит к взаимодействию с магн. моментами атомов, на чем основано т. н. магнитное рассеяние нейтронов, не имеющее аналогии в оптике. Неупругое рассеяние нейтронов можно сопоставить с комбинационным рассеянием света. В отличие от векторной световой волны, нейтронная волна является спинором. Поэтому все поляризац. явления в Н. о., связанные с наличием у нейтрона спина, существенно отличаются от оптических, хотя и здесь есть аналогии напр., поляризации нейтронов можно (в нек-ром приближении) сопоставить круговую поляризацию света. В Н. о. в нек-рых случаях имеет место двойное лучепреломление и дихроизм (см. ниже). [c.273]

Особенно важна Р. з. в случае проникающего нейтронного излучения. Прохождение нейтронов через защитный слой анализируют в осн. методом моментов, лю-тодом Монте-Карло и численного интегрирования ур-ния Больцмана. Ослабление потока быстрых нейтронов в защитном слое происходит из-за упругого (особенно в водородсодержащих веществах Н2О, парафин, Полиэтилен, гидриды металлов, бетон) и неупругого рассеяния нейтронов. На достаточно больших расстояниях от плоского источника ослабление пучка с расстоянием происходит экспоненциально. Р. э. ядер-ного реактора отличается те.ч, что поглощение в защитном слое одного вида частиц, напр. тепловых нейтронов, как правило, сопровождается возникновением у-излучения (ядерная реакция (п, у)]. Так, при поглощении теплового нейтрона ядром водорода образуется фотон с энергией 2,2 МэВ, а в случае более эфф. поглотителя (напр., d) на один захваченный нейтрон приходится более 10 фотонов. Оптимальная Р. з. реактора содержит водородсодержащяе вещества или графит, замедляющие быстрые нейтроны до тепловых энергий (см. Замедление нейтронов), и ядра, захватывающие тепловые нейтроны (В, Сс1, Gtl). На АЭС обычно используют бетон с добавками металлич. скрапа и дроби, эффективно ослабляющий как нейтронное, так и у-излу-чение. [c.201]

Согласно данным по неупругому рассеянию нейтронов, ротонная щель Д/fe = 8,7 К, соответствующий минимуму импульс Ро = 1,9-10 см Й, а эфф. масса т = 0,93-10- г. [c.400]

Неупругое рассеяние нейтронов является наиб, информативным методом, позволиющим определить закон дисперсии С. в. и оценить время жизни всех типов магнонов. Использование поляризованных нейтронов, кроме того, даёт возможность получить сведения о поляризации С. в. Исследованы спектры сотен магнеФн-ков, в т. ч. сложных (рис. 4, 5). [c.639]

Экспериментальные методы определения закона дисперсии Ф. (f (р) основаны на взаимодействии Ф. с нейтральными частицами (фотонами и нейтрона.ми). Пог.пощение ИК-фотонов кристаллами, как правило, означает резонансное превращение фотона в оптич. Ф. Т.к. импульс фотона очень мал, то по поглощению ИК-фотонов можно определить энергию оптич. Ф. с импульсом, близким к нолю. Неупругое рассеяние световых фотонов (см. Мандельштама— Бриллюэна рассеяние), как и неупругое рассеяние нейтронов в кристаллах, связано с рождением и поглощением Ф. [c.339]

Взаимодействие нейтронов с матерняламл Я. р. Оси. процессы, протекающие в активной зоне Я. р. деление ядер, радиац. захват, упругое и неупругое рассеяния нейтронов. При делении первичный нейтрон поглощается ядром, в результате образуются обычно два радиоактивных осколка и испускается в ср. v вторичных нейтронов и неск. у-квантов. Значения v для осн. испытывающих в реакторе деление изотопов приведены в табл. 1. [c.679]

Чистый ковкий ванадий лишь сравнительно недавно стали получать в количествах нескольких сот килограммов в сутки, и возможности его применения в различных областях ен ,е недостаточно изучены. Ванадий представляет интерес как материал для ядерных реакторов на быстрых нейтронах, так как он обладает малым поперечным сечением захвата нейтронов, малым поперечным сечением неупругого рассеяния нейтронов, большой прочностью при повышенных температурах и высокой теплопроводностью. Ванадиевая фольга применяется в качестве подслоя между стальными и титановыми листами при упаковке чистого титана в стальную обаючку. Применение ванадия благодаря его уникальным свойствам в специальных областях вместо других металлов ограничивается его высокой стоимостью, и он применяется лишь в тех случаях, когда его нечем [c.120]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...