Замедление и диффузия нейтронов

Из сказанного очевидно, что процесс взаимодействия антинейтрино с протоном будет обнаруживаться по появлению в установке двух импульсов, сдвинутых на время замедления и диффузии нейтрона (от 1 до 25 мксек). На рис. 275 изображена харак- [c.642]

Замедление и диффузия нейтронов [c.544]

ЗАМЕДЛЕНИЕ И ДИФФУЗИЯ НЕЙТРОНОВ 547 [c.547]

Глава I посвящена теории замедления и диффузии нейтронов. При написании главы были использованы следующие источники [c.547]

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]

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]

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]

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]

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]

Важным частным случаем К. у. Б. является кинетич. ур-ние для нейтронов, к-рые рассеиваются и замедляются ядрами среды. В атом случае внеш. сил лет и в ур-нии (1) надо положить F= Q. Плотность числа нейтронов обычно мала, так что можно пренебречь столкновениями между ними и учитывать лишь их столкновения с ядрами среды (см. Диффузия нейтронов, Замедление нейтронов). [c.362]

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]

Tj/p —число нейтронов к концу цикла (замедление, тепловая диффузия, захват и деление) на один нейтрон, начавший цикл в бесконечной среде обычно = к. [c.99]

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]

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]

В прикладной ядерной физике и в ядерной технике приходится иметь дело с движением очень большого количества нейтронов внутри различных веществ. Проходя сквозь вещества, нейтроны вызывают в них различные ядерные реакции, а также претерпевают упругое рассеяние на ядрах. Интенсивностью этих микроскопических процессов в конечном счете определяются все макроскопические свойства прохождения нейтронов через вещество, такие, как замедление, диффузия, поглощение и т. д. [c.531]

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]

С макроскопической точки зрения цепная реакция деления идет в среде, в которой наряду с уже известными нам процессами замедления, диффузии и поглощения (см. гл. X, 4) происходит процесс размножения нейтронов. Такая среда называется активной зоной. Важнейшей физической величиной, характеризующей интенсивность размножения нейтронов, является коэффициент размножения нейтронов в среде. Коэффициент размножения равен отношению количества нейтронов в одном поколении к их коли- [c.565]

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]

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]

Помещая все большее и большее количество парафина, мы, в самом деле, увеличивали эффект интенсивность увеличивалась примерно в 20-50 раз, указывая, что мы, действительно, имеем дело со странным явлением. Однако потом стало понятно, что это странное явление, вероятно, должен был бы ожидать физик-теоретик это был эффект замедления нейтронов. Замедление происходит в парафине, содержащем в весьма значительной доле водород. Явление, которое совершенно сходным образом производится водой, состоит в следующем. Описанный нами источник нейтронов, как и почти все источники нейтронов, испускает нейтроны с довольно большой энергией (в общем случае порядка миллиона вольт). Но если эти нейтроны попадают в парафиновый блок или в сосуд с водой, они сталкиваются с атомами водорода, а так как нейтрон и водородный атом с большим приближением имеют одинаковую массу, получается примерно случай, аналогичный случаю столкновения бильярдных шаров. Кинетическая энергия толкающего шара распределяется в среднем на равные части между обоими шарами, так что первый шар уходит приблизительно с половиной своей начальной энергии то же происходит при последующих столкновениях. Энергия каждый раз уменьшается примерно вдвое и таким образом постепенно становится малой. В случае нейтрона энергия должна была бы совсем обратиться в нуль, если бы в некоторый момент не вмешивалось тепловое возбуждение. Так как водородные атомы в воде и в парафине находятся в тепловом возбуждении, замедление не происходит безгранично, а прекращается, когда энергия нейтрона становится такой, что нейтрон приходит в тепловое равновесие со средой образуется нечто вроде раствора нейтронов в воде. Конечно, раствор получается весьма разбавленный и, кроме того, совсем особенный в то время как обычные растворы могут сохраняться в сосудах, не существует, к сожалению, сосудов, способных удерживать нейтроны. Когда нейтрон подходит к стенке сосуда, содержащего воду, он выходит наружу, так что получается раствор в состоянии непрерывной диффузии наружу кроме того, в этом растворе растворенное вещество непрерывно исчезает, так как нейтроны, сталкиваясь с атомами водорода, частич- [c.106]

П4.4 носвящен элементам нейтронной физики как важнейшей составной части ядерной физики. Описываются свойства нейтрона и вызванные ими ядерные реакции. Завершает параграф обзор параметров процессов замедления и диффузии нейтронов, играющих значительную роль в конструктивных расчетах ядерных энергетических установок. [c.487]

П4.4.3. Замедление и ддффузия нейтронов. Схематично обрисуем параметры процессов замедления и диффузии нейтронов, играюш их большую роль в технических расчетах реакторов. При замедлении нейтроны двигаются по сложной зигзагообразной траектории между ядрами замедлителя. Средняя длина пробега Лз нейтрона при этом равна Лз = (1/гг)сгз, где п — концентрация ядер в среде, аз — эффективное сечение рассеяния. [c.510]

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]

Глава I посвящена теории диффузии нейтронов. Значительная часть этой главы ( 1,2, 3, 4, 5, 6, 7) написана на основе работы Л. Ландау и И. Померанчука" о диффузии, доложенной ими на семинаре в Лаборатории № 2 АН СССР. Кроме того, авторы пользовались работой Я. Зельдовича о замедлении нейтронов. В частности, на этих работах основан весь 7 и ф[орму]лы (7.31), (7.32). (Формула (7.1) представляет собой известное решение дифференциального уравнения диффузии и содержится в любом курсе теории теплопроводности или диффузии.) [c.586]

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]

Решение уравнения переноса излучения в защитах реакторов с помощью AWLM— № 1.0-схемы (263). Применение метода Монте-Карло для расчетов токов вкладов в защите реакторов (268). Весовые функции усреднения групповых констант (272). Учет воздушных полостей в защите реакторов в рамках метода выведения — диффузии (278). Особенности формирования поля быстрых нейтронов, рассеянных от стенок прямого канала (282). Потребности в ядерных данных в задачах расчета биологической защиты (286). Аналитическое описание замедления резонансных нейтронов (292). Поля замедлившихся нейтронов и вторичного v-излучения в прямом бетонном канале с источником быстрых нейтронов на входе (296). Функции влияния поглощающего цилиндрического источника (299). Расчет источников захватного Т Излучения в однородной среде и у границы раздела двух сред комбинированным методом (307). Квазиальбедо нейтрон — V-квант (309). Ковариационные матрицы погрешностей для элементов конструкционных и защитных материалов ядерно-технических установок (311). Скайшайн нейтронов н фотонов. Обзор литературы (320). [c.336]

Быстрые нейтроны (с энергией, во много раз большей энергии теплового движения частиц среды) при диффузии отдают энергию среде и замедляются см. Замедление нейтронов). В слабоцоглрщающцх средах значит, доля нейтронов замедляется до тепловой энергии — тормализуется. Тепловой иейтрон (ТН) диффундирует в среде, пока пе поглотится одним из атомных ядер или не выйдет за её границу бета-распад нейтрона крайне редок в конденсированной среде). [c.689]

Следовательно, плотность тепловых нейтронов экспоненциально убывает с г. Такой экспоненциальный ход наблюдается всегда на опыте. Этот результат следует из теории диффузии теп,ловых нейтронов и не зависит от природы пропесса замедления он обусловлен тем, что бо.льшинство не11тронов замедляется на расстояниях меньших, чем расстояние, на котором мы производим измерения. Если же мы проведем измерения в призме из замедлителя, имеющей конечную длину, то по мере приближения к концу призмы будет наблюдаться искажение экспоненциального хода плотности. Можно легко показать (например, пользуясь методом изображений), что в этом случае правильным решением будет не экспоненциальная, а гиперболическая функция [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...