Диффузия тепловых нейтронов

Во второй части описаны общие закономерности ядерных реакций, боровский механизм протекания ядерных реакций и механизм прямого взаимодействия адерные реакции под действием нейтронов, некоторые вопросы нейтронной физики (рассеяние и замедление быстрых и диффузия тепловых нейтронов, нейтронная спектроскопия) и элементы оптической модели ядра ядерные реакции под действием различных заряженных частиц (протонов, а-частиц и дейтонов) и ядерные реакции под действием -у-квантов реакции деления, реакции, приводящие к образованию трансурановых элементов, и термоядерные реакции. [c.12]

Относительная роль каждого процесса определяется величиной соответствующих сечений. В некоторых веществах, для которых роль упругого рассеяния относительно высока, быстрый нейтрон теряет свою энергию в серии последовательных актов упругого соударения с ядрами вещества (замедление нейтронов). Процесс замедления продолжается до тех пор, пока кинетическая энергия нейтрона не сравняется с энергией теплового движения атомов замедляющего вещества (замедлителя). Такие нейтроны называются тепловыми. Дальнейшие столкновения тепловых нейтронов с атомами замедлителя практически не изменяют энергии нейтронов и приводят только к перемещению их в веществе (диффузия тепловых нейтронов), которое продолжается до тех пор, пока нейтрон не поглотится ядром. [c.240]

Выше уже отмечалась роль упругого рассеяния при замедлении быстрых нейтронов, которое является одним из важнейших процессов, протекающих в ядерных реакторах. Своеобразным процессом упругого рассеяния является диффузия тепловых нейтронов. [c.290]

Здесь будут рассмотрены только некоторые явления, имеющие прямое отношение к собственно ядерной физике. Это — элементы теории замедления быстрых нейтронов и диффузии тепловых нейтронов, взаимодействие с ядрами медленных нейтронов и бо-ровская теория ядерных реакций, методы нейтронной спектроскопии, рассеяние быстрых нейтронов применительно к определению радиусов ядер) и, наконец, физика деления ядер. [c.290]

Диффузия тепловых нейтронов [c.311]

С помощью плутоний-бериллиевого источника нейтронов установили, что спектр второго импульса совпадает со спектром -у-лучей от захвата нейтронов кадмием, а сдвиг второго импульса относительно первого равен времени замедления и диффузии тепловых нейтронов до захвата в кадмии. Когда кадмий убирали, эффект исчезал. [c.643]

Проблема определения критических размеров установки на цепной реакции была нами сведена к совместному решению двух дифференциальных уравнений уравнения (5.58), описывающего процесс замедления нейтронов, и уравнения диффузии тепловых нейтронов [c.140]

Предположим,что вместо закона Гаусса для описания процесса замедления мы применим диффузионные формулы, аналогичные формулам диффузии тепловых нейтронов. Тогда диффузионная задача даст для случая точечного источника решение в виде экспоненты определенного типа, применимое к замедлению в водородсодержащих веществах. Чтобы выписать получающееся уравнение, предположим, что в котле существует не только плотность тепловых нейтронов п, но и фиктивная плотность быстрых нейтронов, которую мы обозначим гц кроме того, введем понятие среднего времени жизни быстрых нейтронов, которое обозначим через а также коэфициент диффузии Проведем расчет, не уточняя определений и Несложный анализ показывает, что нет [c.141]

Определим К (р) как интенсивность замедления на расстоянии р от точечного источника. Примем, что функция К ( ) нормирована таким образом, что интеграл от нее по всему пространству соответствует одному замедленному нейтрону в единицу времени. Полное число замедленных нейтронов обозначим через Q. Тогда Q есть одновременно интенсивность источника тепловых нейтронов. Мы можем теперь так изменить уравнение диффузии тепловых нейтронов, что оно превратится в интегральнее- у ав нение [c.143]

При отсутствии отдельного источника нейтронов общее уравнение для стационарного режима котла может быть получено комбинацией уравнения диффузии тепловых нейтронов, соотношений связи между тепловыми и быстрыми нейтронами и какого [c.165]

Подставляя этот ряд в уравнение диффузии тепловых нейтронов (3.5) и используя (3.2а), получим [c.42]

В уравнении диффузии тепловых нейтронов в котле [c.44]

ДИФФУЗИЯ ТЕПЛОВЫХ НЕЙТРОНОВ В ТЯЖЕЛОЙ ВОДЕ [c.53]

В конце концов нейтроны больше не смогут передавать энергию ядрам замедлителя и придут в тепловое равновесие с ними. При температуре тяжелой воды около 20° С максвелловское распределение тепловых нейтронов имеет наиболее вероятную и среднюю скорости 2200 и 2500 м в секунду соответственно. Рассмотрим некоторые детали теории диффузии тепловых нейтронов в тяжелой воде. [c.54]

Уравнение диффузии тепловых нейтронов имеет вид [c.57]

Для того чтобы рассчитать размеры реактора, необходимо определить значения двух диффузионных длин Ь и Ьр где Ь — средняя длина диффузии тепловых нейтронов, а Lf — средняя длина замедления быстрых нейтронов. Согласно теории, изложенной в гл. V тома I, [c.199]

Диффузия тепловых нейтронов характеризуется коэфф. диффузии В и ср. квадратом расстояния Ь ог точки образования теплового нейтрона до точки его поглощения т=6Z)i, где I — ср. время жизни теплового нейтрона в среде (табл.). Диффузию быстрых нейтронов характеризуют ср квадратом расстояния Ь между точкой образования быстрого нейтрона [c.175]

Величина h с, определяемая по формуле <г=1/и2а, где V — скорость нейтрона, см/с, называется временем диффузии или временем жизни тепловых нейтронов (табл. 41.14), [c.1139]

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]

Замедленные до тепловых энергий нейтроны начинают диффундировать, распространяясь по веществу во все стороны от источника. Этот процесс уже приближенно описывается обычным уравнением диффузии с обязательным учетом поглощения, которое для тепловых нейтронов всегда велико (на практике для того их и делают тепловыми, чтобы нужная реакция шла интенсивно). Основной характеристикой среды, описывающей процесс диффузии, является длина диффузии L, определяемая соотношением [c.548]

Охватывая обширный круг проблем деления тяжелых атомных ядер, диффузии и замедления нейтронов, переноса тепла из активной зоны реакторов и т. д., исследования в области физики реакторов, начатые с первыми реакторами на медленных (тепловых) нейтронах, затем были развиты применительно к реакторам на промежуточных и быстрых нейтронах с расширенным воспроизводством ядерного топлива. Для проведения этих исследований и решения [c.153]

При малости Лз, когда скорость движения тепловых нейтронов практически постоянна, уравнение диффузии, описывающее динамику изменения их плотности р(г, 1) в точке г в момент времени имеет вид [c.511]

Уравнение (П4.17) при стационарной диффузии [др/Ы = 0) для плотности распределения тепловых нейтронов в замедлителе с точечным источником в центре на расстоянии г, где процесс замедления закончился и тепловые нейтроны уже не образуются ( = 0), дает [c.511]

Анализ влияния нейтронного облучения на диффузионную подвижность атомов фосфора в Низколегированной Сг — N1 — Мо перлитной стали показал [237], что облучение при 300°С потоком 10 нейтрон/(м -с), достигаемым в исследовательских каналах атомных реакторов на тепловых нейтронах, увеличивает коэффициент диффузии фосфора (за счет повышения концентрации вакансий) более чем на пять порядков, что эквивалентно повышению температуры от 300 до 470— 480°С. Поэ. -ому кинетика обогащения границ зерен фосфором и соответствующего охрупчивания стали в результате облучения потоком 10 нейтрон/м с при температуре 300°С может быть такой же, как без облучения при температуре 470-480°С, которая, как было отмечено ранее, для Сг — N1 — Мо стали (см. рис. 2) и других низколегированных конструкционных сталей находится в температурном интервале интенсивного развития обратимой отпускной хрупкости. Это означает, что облучение при температуре около 300°С (ниже интервала развития обратимой отпускной хрупкости) может ускорить обогащение межзеренных границ в стали фосфором в достаточной для значительного охрупчивания степени. [c.185]

Теория котла, которая будет рассмотрена ниже, применима лишь к котлам, работающим на тепловых нейтронах. Эти котлы относительно велики, по крайней мере по сравнению с бомбой, и, следовательно, здесь возможны некоторые приближения, которые неприменимы в общем случае. Например, в этом случае применима теория диффузии, приведенная в гл. 11. [c.98]

Однако мы можем рассматривать движение нейтронов во время замедления как диффузию и просто прибавить средний квадрат расстояния, на которое нейтроны диффундируют во время замедления, к среднему квадрату расстояния, на которое нейтроны диффундируют во время теплового равновесия. Такой способ рассмотрения безусловно груб, однако он даст нам первое приближение к действительному процессу. Поэтому нашей первой задачей является подсчет этого среднего квадрата. Представим себе точечный, источник тепловых нейтронов, помещенный в бесконечную среду с коэфициентом т) = О, а по всем остальным свойствам идентичную среде нашего котла. Легко показать, что в этом случае [c.132]

Параметры диффузии тепловых нейтронов для иекоторых веществ [c.689]

Определим М , которое мы будем называть квадратом длины или площадью миграции, как сумму и L . Если в (5.42) или (5.43) подставить вместо Ц-, то во всех формулах, выражающих критические размеры, мы должны будем заменить L на М, а в остальном рассуждать так, как будто имела местб только одна диффузия тепловых нейтронов. Такая замена, вообще говоря, не является совсем строгой, так как пространственное распределение [c.133]

Уравнение (3.6) имеет вид уравнения диффузии тепловых нейтронов, в котором распределение зависит только от одно11 координаты г (плоский источник нейтронов). Поскольку член, отвечающий источникл , имеет гауссов характер, то отсюда следует, что решение будет определяться интегралом типа [c.42]

Здесь ), Еа и vI,f — коэффициент диффузии, сечение поглощения и произведение выхода нейтронов при делении на сечение деления 2/ — одногрупповые константы, полученные усреднением сечений по спектру нейтронов в активной зоне (см. 9.2). В реакторе на тепловых нейтронах основная часть делений горючего происходит при взаимодействии с ядрами тепловых нейтронов. В этом случае указанные одногрупповые константы являются фактически константами тепловых нейтронов. В табл. 9.7 приведены константы и параметры тепловых ней- [c.35]

Односкоростная модель, рассмотренная выше, предполагает, что распределение источников нейтронов пропорционалоио распределению плотности полного потока нейтронов. На самом деле при делении образуются нейтроны разных энергий, причем энергия нейтронов деления значительно превышает энергию тепловых нейтронов, которые в основном вызывают деление ядер. Односкоростная модель не учитывает диффузию нейтронов в процессе замедления. Это особенно существенно для реактора с отражателем, где пространственное распределение потока может сильно зависеть от энергии нейтронов. Заметнее всего это проявляется в реакторах на тепловых нейтронах. В ряде случаев отражатель может служить основным источником тепловых нейтронов, например когда по техническим условиям невозможно или нежелательно смешивать замедляющий материал, состояший из легких ядер, с горючим. Тогда отражатель изготовляют из замедляющих материалов и замедление нейтронов в основном происходит в отражателе. [c.40]

Величина L = > захв называется диффузионной длиной тепловых нейтронов. Диффузионная длина — это мера смещения тепловых нейтроиов в процессе их диффузии (подобно тому, как дл ииа замедления Ls является мерой смещения нейтронов в процессе замедле ния). Так как D = а [c.313]

В данной работе для определения содержания олова в стекле использовали метод нейтронно-активационного анализа, позволивший существенно повысить точность определения толщины снимаемого слоя стекломассы, а, следовательно, и точность определения параметров диффузии. Образцы стекломассы размером 1 X 1 X X 0,3 см с примесями олова в граничном слое облучали в изотопном канале реактора ВВР-М ИЯИ АН УССР в потоке тепловых нейтронов — 5 нейтронов см сек, в течение 100 ч. Активность радиоактивных изотопов олова в снимаемых слоях стекла достигала 10 се/с-. Для исключения примесного v-излучения Na , которое наблюдается при облучении стекла, образцы выдерживались в течение двух недель (период полураспада равен 14,9 ч). [c.210]

В качестве первого приближения процесс переноса тепловых нейтронов в слабо поглощающих средах можно считать процессом диффузии. Однако диффузия нейтронов имеет свои специфические особенности. Количество нейтронов в единице объема, или плотность нейтронов, п сравнительно мало. Для потока нейтронов нейтр1см сек плотность нейтронов 4,5 10 нейтр1см , что соответствует глубокому вакууму [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...