Нейтрон как точечная частица

В дальнейшем нейтрон будет рассматриваться как точечная частица, положение которой описывается вектором г, а скорость — вектором v. Вектор скорости обычно представляется в виде v = ufi, где u = v j — скорость нейтрона, т. е. модуль вектора скорости II — единичный вектор в направлении движения, т. е. в направлении v. [c.8]

Сторонние проникающие частицы и образованные ими каскады, кроме того, создают локальную ионизацию, что влияет на те процессы в изоляторах и проводниках, которые зависят от зарядового состояния — отжиг, диффузию, образование вакансионных кластеров и центров окраски. Следовательно, для того чтобы успешно проводить исследования изменений свойств реакторных материалов под облучением и находить пути к минимизации этих изменений, прежде всего необходимо знать, как тяжелая частица отдает свою энергию, двигаясь в веществе. В частности, нужно обладать теоретическими и экспериментальными методами определения распределения пробегов проникающих ионов и энергии, вложенной в движение атомов материала — мишени, поскольку именно этими величинами определяется концентрационный профиль точечных дефектов. Мы остановимся здесь на кинетическом подходе к описанию каскадов [25—30], в основу которого положены методы, развитые в теории переноса нейтронов, поскольку, во-первых, с помощью этого подхода в настоящее время разработаны программы расчета с необходимой (10—15%) точностью концентрационных профилей радиационных повреждений [31, 32) и, во-вторых, он далеко не исчерпал себя как в смысле повышения точности, так и в смысле увеличения композиционной сложности материалов, доступных исследованию. Дополненный расчетами спектров ПВА, образованных различными [c.46]

Отметим принципиальное различие стабильности одномерной структуры по сравнению с двух- и трехмерными структурами. Удаление какой-либо частицы в одномерном кристалле приведет к его распаду на два кристалла (рис. 3.9, а). В двухмерной (рис. 3.9, б) и трехмерной структурах это приведет к образованию пустых узлов (вакансий) и нарушению строгой периодичности без распада структуры в целом. Реальные кристаллы обычно содержат значительное число точечных дефектов— вакансий, образующихся при высоких температурах за счет внутреннего испарения частиц и при бомбардировке кристаллов тяжелыми частицами (нейтронами и нонами). Вакансии в кристаллах играют важную роль в объяснении ряда явлений, например диффузии. [c.72]

Для нейтронов очень низкой энергии длина волны становится очень большой, и нейтрон, конечно, не может быть локализован. В этом случае развитый в книге подход неприемлем и возникает потребность в квантовомеханическом рассмотрении проблемы [2]. Однако такая задача не имеет никакого практического значения в реакторной физике, так как пренебрежимо малое число нейтронов обладает столь малой энергией, что обычное их описание с привлечением понятия точечной частицы приводит к заметным ошибкам. Поэтому обычно считается, что уравнение переноса остается правильным и при произвольно низких энергиях нейтронов, хотя трудно сказать, в какой мере его решение для этой области энергий описывает физическую действительность. [c.8]

В среднем (во времени) заряд элементарной частицы распределен по всей частице. Во всяком деликатном опыте, который сам по себе не разрывает частицу, измеримыми являются только средние значения величины, поскольку измерения не могут быть мгновенными. (Здесь опять именно квантовая механика ограничивает нащи возможности описания строения элементарной частицы.) Экспериментальные данные по распределению заряда для протона, нейтрона и электрона доставляют веское доказательство точечного характера заряда электрона, по крайней мере с точностью до 10- см, тогда как протон и нейтрон проявляют себя как более сложные структуры с зарядом, распределенным внутри сферы радиусом около 10 з см. У лептонов магнитный момент (определение которого будет дано в т. И) возрастает обратно пропорционально массе, за исключением v- и v-частиц, у которых нет измеримых собственных магнитных моментов. В принципе можно измерять не только напряженность магнитного поля, но и получать точное распределение образующих это поле токов. Одним из крупнейших достижений релятивистской квантовой теории является успешное предсказание величины напряженности (впоследствии измеренной) собственного магнитного поля электрона—предсказание, сделанное с точностью до 0,001%, т. е. с ошибкой, меньшей погрешности современных измерений. [c.439]

Выше уже указывалось, что кристаллы с точечными дефектами в определенном количестве могут быть термодинамически равновесны. Однако в ряде случаев возникают и избыточные неравновесные точечные дефекты. Различают три основных способа, с помощью которых дефекты могут быть созданы быстрое охлаждение от высоких до сравнительно низких температур (закалка) дефектов, которые были равновесны до закалки, пластическая деформация, облучение быстрыми частицами. Возникающие в этих случаях типы точечных дефектов, как правило, те же, что и вблизи термодинамического равновесия. Однако относительные доли каждого типа дефектов могут существенно отличаться от характерных для равновесия. Поэтому в изучении дефектов решетки особую роль играют экспериментальные методы, такие, как изучение электросопротивления (зависимости его от температуры и времени), рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов, зависимости теплосодержания от температуры и времени, механических свойств, ядерного гамма-резонанса, аннигиляции позитронов и т. д. [c.235]

Механизм образования радиационных дефектов и изменение физических свойств материалов под действием реакторного облучения как в ТЯР, так и в реакторах деления состоит в том, что рожденные в реакторе частицы (нейтроны, электроны, 7-кванты, а-частицы и т. д.) создают в облучаемом материале при упругих столкновениях с его атомами ПВА, которые, в свою очередь, создают каскад смещенных атомов и вакансий. В материале возникает ль-шое число точечных дефектов с неоднородной пространственной плотностью. Далее эти дефекты под действием температуры, механических напряжений и облучения испытывают сравнительно медленную эволюцию, образуя комплексы точечных дефектов, выделяясь на внедрениях и неоднородностях, создавая дислокационные петли и поры. Эта эволюция и ее результат — изменение физических свойств материала — рассмотрены в следующих главах. [c.46]

С появлением и развитием ядерной энергетики стали активна изучаться другие методы введения дефектов. Когда частицы с высокой энергией (электроны, нейтроны, осколки деления атд-мов и т. д.) проходят через твердое тело, то это, естественно, приводит к нарушению его кристаллической решетки. Природа образующихся несовершенств определяется видом частиц и их энергией, однако часть получающихся нарушений составляют меж-узельные атомы и вакансии, т. е. точечные дефекты. На полученных таким путем образцах можно проводить два вида исследований. В одном из них изучение скорости исчезновения дефектов при различных температурах дает возможность получить значение их на основании чего возможна идентификация типа диффундирующих дефектов. Другой вид исследований позволяет с помощью радиации изучать такие диффузионные процессы, как переход порядок — беспорядок или искусственное старение. Это дает определенную информацию об атомном механизме этих процессов, а также показывает, какие изменения происходят в твердых телах, используемых в качестве реакторных материалов [c.153]

Рассмотрим, например, рассеяние медленных нейтронов в жидкости, которую для простоты будем предполагать состоящей из бесспиновых бозевских частиц. Взаимодействие медленного нейтрона с атомом жидкости, как известно, может быть описано при помощи точечного взаимодействия (см., например, [15]) [c.204]

При рассмотрении нейтрона как точечной частицы не принимаются во внимание эффекты поляризации, которые могут оказывать влияние на процессы переноса. Поляризационные эффекты возникают благодаря тому, что нейтрон имеет спин и магнитный момент. В частности, если пучок нейтронов с энергией, достаточно большой для того, чтобы имели место взаимодействия с / > О (практически Е 100 кэв), рассеивается на неполяри-зованной мишени (см. разд. 1.6.3), нейтроны становятся поляризованными благодаря спин-орбитальному взаимодействию. Эта поляризация оказывает влияние на последующее рассеяние нейтронов. Была развита теория переноса, учитывающая эффекты поляризации [12]. Хотя, в принципе, может возникнуть ситуация, в которой влияние этого эффекта на перенос нейтронов может быть большим, например, диффузия быстрых нейтронов в гелии, учет такой поляризации во встречающихся на практике случаях не оправдан. Эффект поляризации можно учесть небольшой модификацией сечений при использовании в расчетах Р1-приближеиия (см. разд. 1.6.4). [c.30]

Магнитный момент нейтрона (см. раздел П4.1.4) отличен от нуля fin = - 1, 91 Mo, где fiQ — ядерный магнетон. Лля такой незаряженной частицы это свидетельствует о том, что нейтрон не является точечной частицей (также как и нротон), а обладает сложной внутренней структурой в центре его сосредоточен положительный заряд, а но объему и на поверхности — равный по величине отрицательный заряд. Однако нри нейтральности нейтрона соответствующие магнитные моменты не равны между собой, поскольку они определяются не только значением тока, но и охватываемой им площадью. [c.509]

Типы и концентрация устойчивых Р. д. определяются как условиями облучения, так и свойствами самих твёрдых тел. При этом для лёгких частиц и фотонов не слишком высоких анергий наиб, характерно образование устойчивых точечных дефектов (изолиров. вакансии или междоузельные атомы, дивакансии, комплексы компонентов пары Френкеля с примесными атомами и т. п.). При облучении нейтронами устойчивый кластер представляет собой дпваканспонное ядро, окружённое примесно-дефектными комплексами. При ионной бомбардировке плотность точечных дефектов в кластере больше, чем при нейтронной, и она тем выше, чем больше масса иона. При этом важную роль в формировании устойчивых кластеров играет процесс пространственного разделения вакансий п междоузельных атомов, предшествующий стадии квазихим. реакций. В силу этого устойчивые кластеры, возникающие при ионной бомбардировке, имеют более сложную структуру II состоят из вакансионных комплексов с разл. числом вакансий, примесно-дефектных комплексов, а также атомов внедрённой примеси. При облучении кристаллов тяжёлыми ионами устойчивые кластеры представляют собой локальные аморфные области. [c.204]

Di. часть эл.-.магн. взаимодействия нуклонов составляет кулоновское отталкивание между протонами. На больших расстояниях оно определяется только зарядами протонов. СВ приводит к тому, что электрич. заряд протона не является точечным, а распределён на расстояниях < 1 Фм (среднеквадратичный радиус протона равен яаО,8 Фм см. Размер элементарной частицы). Электрич. взаимодействие на малых расстояниях зависит и от распределения заряда внутри протона. Это распределение совр. теория СВ не может надёжно рассчитать, но оно достаточно хорошо известно из эксперим. данных по рассеянию электронов на протонах. Нейтроны в целом электронейтраль-ны, но из-за СВ распределение заряда внутри нейтрона также существует, что приводит к электрич. взаимодействию между двумя нейтронами и между нейтроном и протоном. Магн. взаимодействие между нейтронами такого же порядка, что и между протонами, из-за большой величины аномального магнитного момента, обусловленного СВ, Менее ясна ситуация со слабым взаимодействием нуклонов. Хотя гамильтониан слабого взаимодействия известен хорошо, СВ приводит к перенормировке соответствующих констант взаимодействия (аналог аномального магн. момента) и возникновению формфакторов. Как и в случае эл.-магн. взаимодействия, эффекты слабого взаимодействия не могут быть достоверно рассчитаны, но в этом случае они не известны и экспериментально. Имеющиеся данные о величине эффектов несохранения чётности в 2-нуклонной системе позволяют установить интенсивность этого взаимодействия, но не его структуру. Существует неск, альтернативных моделей слабого взаимодействия нуклонов, к-рые одинаково хорошо описывают 2-нуклонные эксперименты, но приводят к разл. следствиям для атомных ядер. [c.671]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...