Нейтроны тепловые колебания

После нескольких столкновений с ядрами замедлителя средняя энергия нейтрона оказывается равной энергии тепловых колебаний атомов замедлителя. Распределение энергий нейтрона довольно точно соответствует распределению Максвелла. Сечение упругих столкновений тепловых нейтронов обратно пропорционально их скорости, так что зависимость эффективного сечения o v) для данной скорости V от сечения а(Ур) для наиболее вероятной скорости Up определяется следующим соотношением [c.170]

Энергия тепловых нейтронов сравнима с энергией тепловых колебании атомов в конденсир, веществе (фононов), а длина волны Я — с межатомными расстояниями. Поэтому при прохождении тепловых нейтронов через вещество они могут существенно изменять свою энергию, приобретая или отдавая её тепловым колебаниям атомов или молекул. По наблюдаемой величине таких изменений может быть измерен фононный спектр вещества. [c.278]

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]

В высокотемпературной области (Г бв), в жидких металлах, где энергия тепловых колебаний ионов Шв много меньше энергии рассеяния электронов kT, последние игнорируют движение ионов и рассеиваются упруго. Следовательно, в этом случае S( QI) представляет собой в уравнении (6.9) статический структурный фактор, определяемый в экспериментах по рентгеновской или нейтронной дифракции. Однако нельзя игнорировать эффект неупругого рассеяния электронов за счет тепловых колебаний ионов. Поэтому, в уравнении (6.9) 5( ) нужно заменить на 00 — [c.205]

Несмотря на сложность описанной методики, метод определения упругих постоянных ио спектрам диффузного рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов на тепловых колебаниях решетки приобретает все большее распространение. Основным его преимуществом является то, что исследования можно проводить на мелких монокристаллах и особо хрупких веществах. [c.271]

Такой формализм, введенный ван Хове [212], имеет особое значение для дифракции нейтронов, когда можно измерить изменение как импульса, так и энергии падающих нейтронов. При рассеянии на кристалле, атомы которого совершают тепловые колебания, или, более точно, на кристалле, имеющем некоторое распределение фононов, можно определить как импульсы, так и энергии фононов. [c.110]

Если можно определить распределение интенсивности как функцию периода обратной решетки и (или изменения импульса) и изменения частоты V (или энергии падающего излучения), то можно вычислить форму дисперсионной кривой. Это можно выполнить в случае дифракции нейтронов, поскольку энергия падающих тепловых нейтронов порядка 0,02 эВ, а волны тепловых колебаний в решетке имеют энергии такого же порядка. Изменение энергии падающих нейтронов достаточно велико и может быть определено с помощью рассеивающего кристалла при анализе распределения энергии (или волнового спектра) рассеянных нейтронов. Для [c.260]

Во-вторых, имеет место неупругое рассеяние, обусловленное изменением структуры во времени, например тепловыми колебаниями или диффузией атомов. Нейтроны, длина волны которых наиболее удобна для проведения структурных исследований,— очень медленные , и, следовательно, они чувствительны к такому движению. Чтобы перевести это на формальный язык, рассмотрим переходы между состояниями нейтрона с различной частотой (или энергией) й и й. Вместо формулы (4.2) мы можем написать теперь [c.156]

Ионизация в твёрдом теле — процесс превращения атомов тв. тела в заряж. ионы, связанный с переходом эл-нов из валентной зоны кристалла в проводимости зону. Энергия И. Т У в тв. теле имеет величину порядка ширины запрещённой зоны Sg (см. также Твёрдое тело). В кристаллах с узкой запрещённой зоной эл-ны могут приобретать W за счёт энергии тепловых колебаний атомов (термическая И.) при фотоионизации необходимые энергии сообщаются эл-нам проходящими через ТВ. тело (или поглощаемыми в нём) фотонами. И. происходит также, когда через тело проходит поток заряженных (эл-ны, протоны) илп нейтральных (нейтроны) ч-ц. [c.230]

При изучении колебаний решетки с помощью рассеяния нейтронов необходимо учитывать закон сохранения энергии при неупругом рассеянии теплового нейтрона [c.163]

Аналогично тепловому рассмотрим радиационный удар по внешней поверхности шарнирно опертой круговой трехслойной пластины. Пусть на ее поверхность 2 = с + /ij внезапно падает нейтронный поток интенсивностью <р в направлении, противоположном внешней нормали. Уравнения собственных поперечных колебаний следуют из системы (7.3) с учетом ограниченности решения в центре пластины [c.437]

Для нейтронов низкой энергии, т. е. - 1 или ниже, возбуждение ядра как целого, конечно, невозможно при рассеивающем столкновении. Однако ядро (или атом), связанное в молекуле, находится в системе, которая имеет дискретные квантовые энергетические состояния, обусловленные колебаниями атомов в молекуле и вращением молекулы как целого. При столкновении нейтрона. даже низкой энергии, с ядром, связанным в молекуле, или с молекулой как целым могут произойти изменения колебательных или вращательных (или обоих) квантовых состояний из-за потери или приобретения энергии. Такое столкновение можно было бы, таким образом, описать как неупругое рассеяние. При упругом рассеянии низкоэнергетического нейтрона колебательные и вращательные энергетические уровни молекулы не меняются, но молекула как целое испытывает отдачу, так что выполняется закон сохранения энергии и импульса. Однако, в связи с тем что молекула имеет кинетическую (тепловую) энергию, для нейтрона существует возможность приобрести энергию при упругом рассеянии. [c.251]

Кроме известного отравляющего эффекта ксенона-135 в тепловых реакторах с достаточно высоким потоком нейтронов [30] существует возможность возникновения локальных осцилляций мощности в больших реакторах, вызванных действием ксенона-135. Поток нейтронов (или тепловыделение) может в этом случае меняться периодически в пространстве и во времени. Метод разложения по собственным функциям обеспечивает тогда удобный подход к изучению динамики ксеноновых колебаний мощности. [c.437]

Уоллера фактор, (uj) — среднеквадратичная проекция амплитуды тепловых колебаний ядра на направление X. Ослабление прямого и дифрагированного пучков происходит в реальном кристалле также из-за поглощения и рассеяния нейтронов (экстинкции). Др. трудность связана с тем, что измеряемая интенсивность дифракц. максимумов пропорц. квадрату модуля структурной амплитуды / (Н) 2 и информация о её фазе оказывается утраченной для р(г) при этом нет однозначного решения. [c.285]

Третья разновидность динамических методов определения модулей упругости — анализ рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов на тепловых колебаниях решетки. Поскольку тепловые колебания представляют собой суперпозицию продольных и поперечных волн с широким набором длин волн (частот), вместо дифракционного рефлекса возникает более или менее широкая ди( )фузная область рассеянных лучей вблизи брэгговских углов отражения. Отдельным выделенным точкам в диффузном облаке соответствуют константы упругих волн с данной длиной волны и частотой. Таким образом, анализируя спектр теплового диффузного рассеяния в различных точках диффузного пятна, смещенных относительно дифракционного максимума для соответствующей отражающей плоскости кристалла, можно определить длину упругой волны, распространяющейся в выбранном направлении и, следовательно, найти упругие постоянные. [c.270]

Мы будем рассматривать нейтрон и кристаллическую решётку как одну квантовомеханическую систему, состояние которой характеризуется заданием импульса нейтрона р, его спинового магнитного квантового числа и, квантовых чисел гц всех осщ1лляторов, описывающих тепловые колебания решётки, и магнитных квантовых чисел ядер щ ji)-Рассеяние нейтронов можно рассматривать как переход системы из состояния [c.370]

Во-первых, вследствие того что энергия падающих нейтронов приблизительно равна энергии тепловых колебаний рассеиваюших атомов, изменения энергии твердого тела, связанные с возбуждением тепловых колебаний решетки или с возникновением и аннигиляцией фононов, являются весьма важными, и их можно измерять для получения информации об энергии и импульсе фононов. Можно также считать, что скорость тепловых нейтронов настолько мала, что процесс дифракции в веществе становится чувствительным к изменениям положений атомов во времени и фраунгоферова дифракционная картина будет давать информацию об относительных положениях атомов как в пространстве, так и во времени. [c.96]

При статическом смещении атомов не будет существенного отличия от динамического случая тепловых колебаний, за исключением того, что из-за отсутствия временной зависимости будет иметь местО лишь упругое рассеяние, и различие между возможностями дифракции реитгеиовских лучей и нейтронов практически устраняется. Обобщенная функция Паттерсона рассматривается только как функция трех простраиствеииых координат. Как увидим далее, будет иметь место диффузное рассеяние, доюльно близкое к тепловому, а фактор, применимый к резким брэгговским отражениям, будет подобен фактору Дебая — Валлера. [c.262]

Взаимодействие между Ф. позволяет объяснить тепловое расширение, различие и темн-рное изменение удельных теплоемкостей при постоянном давлении (6 р) и постоянном объеме (С ,), зависимость упругих постоянных от темп-ры и давления. При этом смещения из положения равновесия по-прежнему предполагаются малыми по сравнению с межатомными расстояниями. В обычных кристаллах это условие выполняется вплоть до точки плавления. На языке взаимодействия с с]), могут быть сформулированы многие задачи о взаимодействии различного рода излучений с колеблющимися атомами кристалла (рассеяние нейтронов и рентгеповских лучей, Мессбауэра эффект, инфракрасное поглощение и т. д.), а такл е рассеяние электропов на тепловых колебаниях решетки в Л1с-та.глах и полупроводниках. Только учет электрон-фононного взаимодействия позволил объяснить сверхпроводимость. [c.332]

Точно такое же выражение должно получаться при брэгговском отражении нейтронов, поскольку рассеяние упругое и переданный импульс равен вектору обратной решетки, умноженному на Й. Брэгговское рассеяние представляет собой когерентный процесс. Это находит свое отражение в том, что сечение рассеяния пропорционально сечению рассеяния для отдельного центра, умноженному на ]У , а не просто на N. Следовательно, амплитуды рассеяния (в отличие от сечений) оказываются аддитивными. Влияние тепловых колебаний ионов относительно равновесных положений полностью учитывается множителем который называется фактором Дебая — Валлера. Поскольку средний квадрат смещений иона из положения равновесия <[и (0) ) растет с температурой, мы видим, что тепловые колебания ионов, улгеньшая интенсивность брэгговских пиков, не устраняют их полностью ) (как опасались первые исследователи рассеяния рентгеновских лучей). [c.384]

Энергия тепловых нейтронов сравнима с энергией тепловых колебаний атомов в ТВ. теле (см. Колебания кристаллической решётки), а — с межат. расстояниями. При прохождении тепловых нейтронов через в-во они могут существенно менять свою энергию, приобретая или отдавая её те,п-ловым колебаниям атомов или молекул. По величине таких изменений мо- [c.455]

Вернемся к вопросу вынужденного деления ядер под действием нейтронов, используя основные положения теории деления. Лусть ядро с массовым числом А и зарядом Z, захватив тепловой нейтрон, превращается в ядро с тем же зарядом Z и массовым числом А - 1. Это образовавшееся составргое ядро оказывается в возбужденном состоянии с энергией возбуждения равной энергии связи захваченного нейтрона (7,5 5,8 Mse). Возбужденное ядро приходит в колебания, то вытягиваясь то сжимаясь, будет испытывать деформации. Если энергия возбуждения превышает энергию активации Sf, то деформация составного ядра достигает критической величины, на ядре образуется перетяжка и ядро испытывает деление. На рисунке 95 изображена последовательность стадий [c.302]

Недавно Уилкинсон и др. [221] изморили когерентное и некогерентное рассеяние нейтронов на электронах ванадия, свинца и ниобия выше и ниже Т0ЧК11 перехода. Ни в одном из этих случаев не было обнаружено изменения когерентного рассеяния или диффузного фона. Этот результат показывает, что при переходе в сверхпроводящее состояние не нронсходпт зал1етных изменении электронного распределения. Исследование рассеяния Нейтронов на ядрах в свинце и ниобии показало, что при переходе не происходит резко выраженного изменения колебаний атомной решетки ). Эти же авторы показали, что полное сечение для тепловых нейтронов у олова в нормальном и сверхпроводяш,ем состояниях одинаково в пределах 1 %. [c.672]

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]

Квантовомеханич. рассмотрение приводит также к ф-ле (3), но позволяет учесть при вычислении х как тепловые, так и нулевые колебания атомов. Фактор Мёсс-бауэра во многом аналогичен Дебая — Уоллера фактору, определяющему вероятность упругого рассеяния рентг. лучей и нейтронов в твёрдых телах. С ростом темп-ры х увеличивается, а падает. Характер зависимости /м( ) определяется мн. факторами значениями силовых констант, составом и структурой кристалла и т. п. Однако для у-переходов низких энергий сохраняет заметную величину вплоть до темп-ры плавления. С увеличением /ц (уменьшением >.) /м резко падает, и для сохранения доступной измерению величины /д/ источник и поглотитель обычно охлаждают до Г = 4,2 К. При К за счёт нулевых колебаний [c.101]

В действительности, уравнение (4.8) является только простейшим уравнением макроскопической теории котла и применимо, (.если пространственные колебания плотности нейтронов не зави-,сят от энергии нейтронов. Это только частный случай, не всегда имеющий место. Например, регулирующие стержни большей Частью поглощают только медленные, тепловые нейтроны. Поверхность регулирующего стержня, следовательно, является поверхностью, на которой плотность тепловых нейтронов обращается в нуль. Однако плотность быстрых нейтронов на поверхности регулирующего стержня не исчезает, и, следовательно, плотности быстрых и медленных нейтронов в этом случае не пропорционал .-ны друг другу. Проблемы такого типа требуют более сложных уравнений, чем уравнение (4.8). [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...