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]

Здесь средний косинус угла рассеяния нейтронов [c.68]

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]

Испускаемые в результате (п, л )-реакций заряженные частицы тормозятся на весьма коротком пути. Можно считать, что они передают свою кинетическую энергию веществу защиты на месте протекания п, д )-реакции. То же самое наблюдается в отношении передачи энергии и при упругом рассеянии нейтрона [(п, л )-реакция]. В связи с этим мощность удельного энерго-выделения, обусловленная этими процессами, рассчитывается одинаково [c.115]

Потенциальное рассеяние нейтронов п, п ). Для тепловых нейтронов (( 0,02 эв), если вблизи нет резонанса, все величины в формуле Брейта—Вигнера (УП.ЗЗ) можно считать постоянными по сравнению с шириной Г . При рассеянии на ядре медленных нейтронов в случае, когда вблизи нет резонанса, множитель Г входит дважды в выражение сечения (VII.33) и зависимость сечения а от энергии, выражаемая квадратом длины [c.282]

Очень существенные свойства ядерных сил получены в результате анализа углового и энергетического распределения (п — р)- и р — -рассеяний при больших кинетических энергиях (Г > 100 Мэе). В частности, анализ углового распределения рассеянных нейтронов при (п — р)-взаимодействии показал, что наблюдается слишком большое количество протонов, летящих вперед, чтобы его можно было объяснить только при помощи законов сохранения энергии и импульса без дополнительных предположений относительно механизма взаимодействия. Однако результаты опытов можно понять, если предположить, что в процессе взаимодействия нейтрона и протона они могут обменяться зарядами. В этом предположении быстрый нейтрон в момент взаимодействия забирает у протона заряд и продолжает лететь вперед (испытав сравнительно небольшое отклонение в момент взаимодействия) уже в качестве протона. Это так называемое обменное ядерное взаимодействие, которое происходит наряду с обычным ядерным взаимодействием. [c.23]

Аналогичный результат был получен в опытах по изучению рассеяния нейтронов с энергией 90 Мэе [c.53]

Сущность метода заключается в следующем. Основным процессом взаимодействия нейтронов при прохождении их через вещество (с небольшим сечением поглощения) является ядерное рассеяние. В результате рассеяния нейтроны отклоняются от первоначального направления (выбывают из пучка), вследствие чего их количество N в пучке убывает с толщиной б вещества по закону [c.77]

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]

Упругое рассеяние нейтронов очень широко используется для регистрации быстрых нейтронов методом наблюдения следов ядер отдачи (чаще всего протонов отдачи) в различных трековых приборах (камера Вильсона, ядерная фотоэмульсия, пузырьковая камера и др.), а также для регистрации ядер отдачи ионизационными методами (ионизационные камеры, счетчики). [c.290]

Выше был рассмотрен случай замедления на водородном замедлителе А = 1). Если в качестве замедлителя используется вещество, состоящее из ядер с Л 1, то в предположении изотропии рассеяния нейтронов в с. ц. и. (что правдоподобно при небольших энергиях нейтронов) можно показать, что среднее число соударений равно [c.297]

Как уже указывалось, условием эффективного протекания процесса замедления является существенное превышение сечения рассеяния нейтронов ядрами замедлителя над сечением захвата. [c.298]

При каждом акте рассеяния нейтрон отклоняется от первоначального направления, так что его путь в замедлителе — зигзагообразный. Весь путь, пройденный нейтроном за время замедления от первоначальной энергии То до заданной энергии Т, равен [c.305]

Числитель формулы (34.36) совпадает с известным выражением для среднего квадрата броуновского перемещения частиц. Что касается знаменателя, то в нем учитывается анизотропия рассеяния нейтронов. [c.306]

Сделанные заключения были подтверждены экспериментально в 1946 г. в опытах по изучению упругого рассеяния нейтронов с энергией около 14 Мэе. Схема опыта изображена на рис. 137. Здесь d — пучок дейтонов с энергией 0,9 Мэе, которым бомбардируется литиевая мишень Li Я —парафин для защиты детектора Д от прямых нейтронов с мишени. В результате реакции [c.349]

Для регистрации упруго рассеянных нейтронов применялся медный детектор, окруженный кадмием. Как уже упоминалось [c.350]

Оптическая модель, первоначально развитая для описания рассеяния нейтронов ядрами, была впоследствии распространена и на заряженные частицы (протоны, дейтоны, а-частицы)",. для которых надо учитывать кулоновский потенциал. Современные варианты оптической модели, развитые для нуклонов, позволяют вычислять сечение упругого рассеяния Оу, дифференци- [c.355]

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]

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]

Для гомогенной смеси веществ макроскопическое сечение определяют на основе закона аддитивности. При этом из-за больщой относительной величины потери энергии при упругом взаимодействии нейтронов с легкими ядрами в качестве сечения замедления можно принимать полное сечение рассеяния на водороде и половину полного сечения для других легких ядер. На средних и тяжелых ядрах замедление нейтронов происходит преимущественно вследствие неупругих взаимодействий, число которых достигает 50% общего числа взаимодействий. Суммарный эффект неупругих и упругих взаимодейст-вг й позволяет принимать в качестве эффективного сечения замедления на средних и тяжелых ядрах 3/4 полного сечения рассеяния нейтронов. [c.300]

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]

Последнее уравнение эквивалентно уравнению Шредингера с обычным потенциалом, знак которого зависит от того, является ли / + S четным или нечетным числом. Так, например, при s-рассеянии нейтронов протонами (/--0) знак потенциалов (—l)" / (г) будет разным в триилетном (s = 1) и синглетном (s = 0) состояниях, т. е. [c.161]

Чем медленнее частица (чем меньше ее импульс р), тем меньше возможных значений может принимать ор битальное число I и тем меньше возможных (р < а) значений будет принимать параметр удара. Нетрудно подсчитать, например, что рассеяние нейтрона с энергией Г < 10 Мэе на протоне может происходить только с / = О и р = О (аналог центрального удара в классической механике). Наоборот, для быстрых частиц р велико и условие (19.2) может быть выполнено при разных значениях / и р. В этом случае каждое значение I будет определять свой закон углового распределения рассеянной частицы. (Подробнее квантомеханическая задача рассеяния будет рассмотрена в гл. XIII). [c.214]

В 19 было показано, что упругое рассеяние нейтрона на тяжелом ядре может происходить под любым углом 0, в то время как угол рассеяния нейтрона на протоне не превосходит 90°. В связи с этим траектории движения нейтронов в водородном замедлителе больше вытянуты вперед, чем в тяжелом. Количественно это отличие может быть охарактеризовано средним значением косинуса угла рассеяния os0, которое равно нулю для изотропного рассеяния и растет с ростом анизотропии. Опираясь на импульсную диаграмму (см. 19), нетрудно показать, что для [c.306]

Основной частью установки Цинна и Сцилларда была (рис. 153) сферическая ионизационная камера ИК, наполненная смесью аргона (при давлении 8 атм) и водорода (при давлении 10 атм), которая позволяла регистрировать протоны отдачи с энергией Тр > 0,6 Мэе. Протоны отдачи возникали в результате упругого рассеяния нейтронов деления урана на ядрах водорода. [c.376]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...