Ядерное сечение

На рис. 12.2 приведены скорости выделения энергии в водородном и углеродном циклах в зависимости от температуры в условиях недр Солнца. Как видно из этого рисунка, скорость выделения энергии в углеродном цикле с ростом температуры растет значительно сильнее (как Т ), чем скорость выделения энергии в водородном цикле (как Т ). Это связано в конечном счете с тем, что сечение фундаментальной для водородного цикла реакции (12.13) ограничено сверху аномально малой величиной 10 барн. Поэтому уже при температурах вещества 10 К скорость выделения энергии в водородном цикле достигает насыщения. Напротив, сечения реакций углеродного цикла ограничены сверху типично ядерными сечениями ( 10 барн), уменьшенными на порядок величины константы а = 1/137 электромагнитного взаимодействия, т. е. сечениями по- [c.606]

Хотя мы предполагаем здесь, что каждое столкновение заканчивается делением, понятие средней длины свободного пробега может быть успешно применено и к другим видам столкновений (мы еще вернемся к этому несколько позже — в связи с понятием ядерного сечения). [c.62]

Все сказанное о ядерном сечении относится и к средней длине свободного пробега нейтрона с учетом, правда, того, что с уменьшением ядерного сечения средняя длина свободного пробега нейтрона увеличивается, и наоборот. Например, если распространяющиеся в куске урана нейтроны с энергиями, достигающими значений резонанса (или приближающими к ним), характеризу- [c.74]

Теперь давайте вернемся к выводу, приведенному ранее без каких-либо обоснований,— о том, что в природном уране свободные нейтроны вероятнее всего должны поглощаться (без последующего ядерного расщепления) ядрами урана-238. Дело все в том, что для нейтронов с энергиями порядка 1000 эВ и выше ядер-ное сечение их поглощения ядрами урана-238 почти сравнимо с ядерным сечением расщепления ядер урана-235, вызываемого этими же нейтронами. А поскольку [c.75]

Понятие очень большое является, конечно, весьма относительным для ядерных сечений. Даже самые большие из них едва достигают 10 ° см а чаще всего их величина составляет лишь 10-24 (см. рис. 22 и 23). [c.75]

Рис. 28. Зависимости ядерного сечения от энергий нейтрона для поглощения ураном-238 (прямая линия) и для расщепления урана-235 (пунктир). Максимум расщепления (Б) находится между двумя максимумами поглощения (А и В)

Ниобиевые сплавы вызывают большой интерес как материалы для оболочек ядерного топлива (из-за малого ядерного сечения), их используют в качестве коррозионно-стойких материалов в области химической технологии, а также в конструкциях авиадвигателей. Сплав Nb-1 % (по массе) Zr отличается малым сечением захвата тепловых нейтронов, приемлемой прочностью и прекрасной технологичностью, поэтому его широко применяют в ядерных системах, которые содержат жидкие металлы, работающие при 982-1200 °С. Нередко этот сплав рассматривают как перспективный материал для "первой стенки" термоядерных реакторов и применяют в лампах, работающих на парообразном натрии. [c.311]

Потери нейтронов складываются из ухода наружу и поглощения, пропорционального ядерному сечению захвата Применяя к стационарному случаю приведенное выше уравнение [c.86]

Тем не менее при расчетах критичности детальный баланс между образованием и потерями нейтронов может легко нарушиться даже из-за очень малых несоответствий в ядерных сечениях. Следовательно, некоторая подгонка данных может все же потребоваться для того, чтобы получить согласие с результатами критических (и других) экспериментов (см. разд. 5.4.3, 6.3.6). Такие подгонки обычно очень невелики, а часто не требуются совсем. Кроме того, можно подгонять сечения систематическим образом, так чтобы поддерживать эти изменения малыми и лежащими в пределах интервала экспериментальных неопределенностей [25]. [c.156]

В экспериментах с критическими сборками обычный метод состоит в том, что в сборку вводят небольшое количество представляющего интерес материала и наблюдают за соответствующим изменением критичности (пли реактивности) системы. Эффективность данного материала, определяемая таким образом, часто интерпретируется в терминах эффективного сечения поглощения или транспортного сечения. На основе измеренной эффективности можно сделать заключения относительно сечений или, если сечения известны, экспериментальные результаты могут дать информацию относительно потока и ценности нейтронов. Пример использования такого метода измерения реактивности для оценки данных по ядерным сечениям приводится в разд. 6.3.6. [c.215]

Кроме того, при расчетах на критичность системы полезно знать, насколько чувствительны рассчитанные собственные значения к неопределенностям в используемых сечениях. Эту чувствительность можно определить, рассматривая неопределенность в ядерных сечениях как небольшие возмущения. Для таких целей сечения можно подогнать в пределах экспериментальной неопределенности таким образом, чтобы получить наилучшее согласие с рядом чистых критических экспериментов. [c.215]

Наконец, при расчетах реактора истинную геометрию или ядерные сечения можно упростить для того, чтобы получить задачу, решаемую с помощью известных программ. Влияние таких упрощений на критичность системы часто можно оценить с помощью теории возмущений. [c.215]

В качестве примера применения теории возмущений определим изменение полной интенсивности размножения а из-за изменения ядерных сечений. В данном исследовании запаздывающими нейтронами пренебрегают, хотя их необходимо учитывать при определении влияния небольших возмущений на полную интенсивность размножения. Однако, как показано в разд. 9.2.2, метод теории возмущений в случае учета запаздывающих нейтронов во многом схож с тем, который описывается в настоящей главе. [c.215]

Детальные, зависящие от энергии ядерные сечения, необходимые для расчета потока нейтронов и групповых констант, нельзя просто взять из экспериментальных данных. Одна из причин этого состоит в том, что при измерении нейтронных сечений в лабораторных условиях экспериментальное разрешение сечений по энергии оказывается недостаточным для получения необходимого подробного описания изменения сечений с энергией. Исключение составляет лишь интервал низких энергий резонансной области. [c.310]

Использование в активной зоне конструкционных материалов с малым сечением поглощения нейтронов, в частности графита в качестве замедлителя и отражателя, карбидов или окислов урана и тория в качестве ядерного горючего. Это увеличивает глубину выгорания горючего и коэффициент воспроизводства и уменьшает стоимость собственно реактора. [c.3]

В ядерных реакторах с шаровыми твэлами практически отсутствует ламинарный режим течения теплоносителя, поскольку наличие касания шаровых твэлов между собой и стенками канала или отражателя и резкое изменение сечения для прохода теплоносителя способствуют раннему образованию турбулентного, а затем и отрывного вихревого течения. Раньше [c.46]

Рис. 15.8. Зависимость сечения неупругих протон-ядерных взаимодействий от энергии для различных материалов.

Сравнение неупругих нуклон-ядерных и геометрических сечений [c.244]

Сечения л-ядерных взаимодействий близки к сечениям нук-лон-ядерных взаимодействий. [c.245]

Сечение образования сильно взаимодействующих частиц в фотоядерных реакциях значительно меньше, чем в нуклон-ядер-ном и л -ядерном взаимодействиях. [c.257]

Ядерные реакции — превращения атомных ядер, происходящие при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом. Проводится классификация ядерных реакций. Исследуется роль законов сохранения в этих реакциях. Вычисляются эффективные. сечения и энергетический выход ядерных реакций. [c.9]

Вероятность столкновения частицы (например, нейтрона) с атомным ядром зависит от площади мишени, то есть от поперечного сечения ядра. Однако при определении вероятности возникновения ядерной реакции следует учитывать, что атомное ядро представляет собой специфический источник ядерных и электрических сил, и поэтому имеет смысл говорить об эффективном поперечном ядерном сечении, которое, конечно, зависит от различных свойств данного ядра. Далее мы эту величину будем называть просто ядерным сечением, помНя, естественно, что оно не является собственно поперечным сечением атомного ядра. Величина ядерного сечения зависит и от свойств элементарных частиц, участвующих в ядерной реакции. Поскольку радиус действия электрических сил теоретически бесконечен, то, следовательно, для заряженных частиц, таких, как протоны и электроны, атомное ядро, благодаря своему положительному заряду, будет иметь ядерноё сечение, отлич ное от того, которое характерно для случая взаимодействия ядра с нейтроном, так как сфера действия ядерных сил не превышает см. Величине ядерного сечения присущи и другие зависимости от энергии пролетающей частицы, от конкретного типа ядерной реакции. Так, например, нейтрон может различным способом взаимодействовать с ядром урана он способен вызвать расщепление ядра, но может и просто быть захвачен ядром (без последующего расщепления). Для каждого из этих случаев существуют различные ядерные сечения, то есть имеются различные вероятности возникновения каждого из этих ядерных взаимодействий. [c.73]

На рис. 22 представлена зависимость ядерного сечения от энергии нейтрона, который инициирует деление ядра урана-235. Очевидно, что чем быстрее движется нейтрон, тем меньше ядерное сечениеЭто и понят- [c.73]

Рис. 22. Зависимость ядерко-го сечения расщепления ядра урана-235 от энергии нейтрона. Величина ядерного сечения дана в барнах (1 б = 10 см ). Очевидно, что в данном случае ядерное сечение более или менее равномерно уменьшается с ростом энергии нейтрона от О до 1 эВ

И поэтому конструкторы предложили для таких реакторов использовать меньшее количество замедлителя, лишь ровно столько, чтобы замедлить нейтроны только до промежуточных энергий (скажем, несколько сот электрон-вольт). Однако этот интервал энергий как раз попадает в диапазон резонанса, для которого характерно максимальное поглош,ение нейтронов ядрами урана-238. Следовательно, для того чтобы в таком реакторе проходила самоноддерживающаяся цепная реакция, урановое топливо должно быть очень сильно обогащено ураном-235. Кроме того, было применено следующее интересное явление, заключающееся в том, что ядерное сечение расщепления ядер урана-235 нейтронами также имеет несколько пиков в диапазоне резонанса. Поэтому было предложено замедлять нейтроны в данном реакторе до таких энергий, значения которых группировались бы около одного из максимумов расщепления урана-235, избегая в то же время максимумов поглощения нейтронов ядрами урана-Й8 (рис. 28). Используя этот принцип, сконструировали несколько промежуточных реакторов, в одном из которых топливом, например, служил сильно обогащенный уран, замедлителем — металлический бериллий, а теплоносителем — жидкий натрий [c.85]

Из уравнення (6.71) очевидно, что изменение коэффициента размножения k, происходящее пз-за изменения сечения поглощения нейтронов с энергией Е, пропорционально произведению потока на сопряженную функцию при этой энергии. Следовательно, зная произведение ФФ+ как функцию энергии, можно определить влияние неточностей в ядерных сечениях на рассчитанную величину реактивности. С помощью такого метода было установлено [14], что для сборок Годива и Джезебел наибольший вклад в величину эффектов реактивности дают нейтроны с энергией от 0,1 до 5 Мэе. Для сборки ZPR—П1 48, которая содержит легкие элементы, наибольший вклад вносят нейтроны с энергией от 0,01 до 1 Мэе. [c.224]

Современные конструкции бланкета дают расчетные значения К. . в пределах 1,28-1,51. В нексто конструкциях используются добавки бериллия и обогащенного 1. Однако приведенные значения К,,, могут быть завышены на 10-20 % по сравнению с действительными из-за неточности данных о ядерных сечениях и неточности одномерной геометрической модели, использованной для расчетов. Креме того, необходимо выполнить оптимизацию конструкции бланкетов для реализации условий лучшего воспроизводства трития. Гешетизация тштия. Герметизация трития в бланкете и связанных с ним системах долкна удовлетворять двум основным требованиям [c.74]

Возможен и вариант размещения в топливной зоне макро-твэлов — графитовых элементов с микротвэлами, диспергированными в графитовой матрице без оболочки. В обоих случаях ввиду малых размеров микро- или макротвэлов и развитой поверхности охлаждения можно было бы достичь весьма высокой энергонапряженности ядерного топлива по сравнению с энергонапряженностью бесканальной зоны, если бы удалось рационально организовать отвод тепла. Поскольку доля топливной зоны в расчетной ячейке будет всего несколько процентов, а остальное место в поперечном сечении займет замедлитель (графит), то использовать классическую схему теплоотвода за счет прохождения охладителя непосредственно через шаровую [c.30]

Бериллий. Поскольку такое свойство атомов, как поперечное сечение захвата, не зависит от состояния, в каком находится элемент, то Осри. ктнн в ядерной промышленности применяют в металлическом виде и в виде соединений с кислородом, углеродом и водородом (оксиды, карбиды н [идриды бериллия). [c.558]

Гамма-излучение продуктов ядерных реакций. При поглощении нейтрона ядрами некоторых легких элементов возможно испускание не только у ванта (захватное у злучение) или нейтрона (неупругое рассеяние), но и заряженных частиц [реакции (п, р) и п, а)]. Обычо сечения этих реакций малы, и для защиты практически важны лишь реакции В ( , а) ГГ и Ы (п, а)№.. Для тепловых нейтронов в 94% случаев первая реакция идет С образованием возбужденного состояния Ы с энергией 0,478 Мэе. Это возбуждение снимается высвечиванием укванта такой же энергии. [c.32]

Для твэлов энергетических реакторов обычно требуется уран с определенным обогащением изотопом или искусственными компонентами первичного ядерного горючего Рн - и игзз также имеющими большое сечение захвата и деления нейтронами. [c.205]

Генерация /С-мезонов в ядерных взаимодействиях составляет примерно 10% генерации пионов. Сечение распада заряженных пионов с образованием мюонов сильно зависит от энергии пионов. Длина свободного пробега пиона до неупругого взаимодействия 134 г1см , а длина пробегов до распада 5-10 см. Таким образом, ослабление потоков пионов в результате их распада может иметь некоторое значение в плотных средах на весьма больших толщинах защиты. [c.257]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...