Сечения реакций деления

Ядерно-физические свойства урана. Природный уран является сырьевой основой ядерного топлива для современной ядерной энергетики. Под воздействием нейтронов различной энергии в ядерном топливе происходят два вида ядерных превращений деление на две части тяжелых ядер и образование новых, более тяжелых ядер в результате захвата нейтронов. Вероятность этих реакций и количественное соотношение между ними характеризуются сечениями реакций деления ст/ и радиационного захвата Onv, а также соотношениями этих сечений . Сечения реакций измеряются в барнах (1 6=10-2 см2). [c.149]

В четвертой колонке даны сечення захвата f. Рядом со значением сечения указан тип реакции (п,а) или (п, р). Обозначения отсутствуют в случае радиационного захвата — реакции (п, у), преобладающей для ядер с массовым числом А > 35. Для ядер с порядковым номером 2 > 88 в этой колонке приведены полные сечения поглощения а(п, а), которые кроме указанных выше процессов могут включать еще сечение реакции деления о (п, /). [c.904]

И.З. Сечения реакций деления [c.279]

Пусть а (у) — эффективное сечение реакции деления, вызываемой нейтроном со скоростью у. Тогда [c.288]

Часто также для контроля за интенсивностью пучка используется реакция деления некоторых не очень тяжелых ядер (например, Bi или Аи) с высоким барьером деления. Ход сечения деления Bi с энергией падающих частиц изображен на рис. 221. Из рисунка видно, что реакция деления Bi обладает порогом мин 25 Мэе, начиная с Г > 100 Мэе, сечение реакции меняется сравнительно медленно. [c.523]

Здесь Стл.,1 И Оп.п — сечения упругого и неупругого рассеяния нейтронов а ,2п и Сп.гп — сечения реакций (п, 2п), (п, 3rt) On.i — сечение деления сечение [c.1102]

Сечения реакций, вызываемых нейтронами с энергией около 14,5 МэВ и нейтронами спектра деления [30, 31] [c.1128]

Сравним цепные реакции деления на тепловых и быстрых нейтронах. У тепловых нейтронов сечения захвата велики и сильно [c.570]

Физические основы термоядерной энергетики достаточно просты и хорошо изучены. Известно, что для превращения внутриядерной энергии в тепловую в широких масштабах, кроме реакций деления тяжелых ядер, принципиально возможно использование реакций синтеза легких ядер. Известно также, что число реакций, а следовательно, и количество выделяемой энергии в единице объема вещества в единицу времени пропорционально эффективному сечению (количественной характеристике вероятности) реакции, концентрациям и относительной скорости взаимодействующих ядер. С учетом этого соотношения можно выбрать наиболее перспективные реакции и сформулировать физические условия возможности создания термоядерного реактора. [c.151]

Самая доступная и выгодная из них — третья. Максимальное значение эффективного сечения для этой реакции намного больше, а энергия, соответствующая этому значению, намного меньше, чем для других реакций. Важным достоинством является также большое значение энергии, выделяющейся в этой реакции (л 17,6 МэВ). Это намного меньше, чем в одной реакции деления тяжелых ядер ( 200 МэВ), но примерно в четыре раза больше в пересчете на единицу массы. [c.152]

Цепные реакции деления ядерных топлив. Для возникновения цепной реакции необходимо, чтобы в каждом последующем акте деления участвовало больше нейтронов, чем в предьщущем. Делящиеся ядерные топлива являются однокомпонентными. Тепловые нейтроны поглощаются делящимися изотопами наиболее интенсивно. Сечение деления в тепловой области в сотни раз превышает сечение деления в области энергий быстрых нейтронов. Поэтому в атомных реакторах нейтроны замедляются в специальных веществах — замедлителях — воде, тяжелой воде, бериллии, графите и др. [c.19]

В табл. 39.9—39.11 приведены — эффективный порог детектора нейтронов Е — пороговая энергия о" — сечение реакции, усредненное по спектру деления [c.889]

Кроме того, существует некоторое ослабление эффектов из-за того, что происходит возрастание сечений реакций (п, у) и (п, /). По-видимому, э к-тивное сечение радиационного захвата возрастает с температурой быстрее, чем эффективное сечение деления, из-за того, что наиболее важные делительные резонансы имеют большие ширины, чем основные захватные. Следовательно, неясно в принципе, приводит доплеровское уширение резонансов в делящемся материале к возрастанию или к уменьшению реактивности системы на быстрых нейтронах. [c.360]

При неупругом рассеянии тепловые нейтроны ведут себя как бомбардирующие частицы с максимальным радиусом, равным 1., в полном соответствии с простой механической картиной, рассмотренной в 1.4.1. Это имеет очень важное практическое значение эффективные сечения тепловых нейтронов очень большие, особенно в реакциях деления. Наилучшие условия для получения цепной реакции ( 11.7) обеспечивает именно использование тепловых нейтронов. Поэтому в реактор вводят замедлитель (водород, дейтерий, углерод), роль которого состоит в замедлении быстрых нейтронов, образующихся в результате деления, до столь малых скоростей, когда они становятся способными вызывать новые акты деления. Реакторы, работающие на таком принципе, называются реакторами на тепловых нейтронах. Если реактор не содержит замедлителя, то быстрые нейтроны, возникающие в результате деления, сами непосредственно вызывают цепную реакцию. Такие реакторы называются реакторами на быстрых нейтронах. [c.33]

Ход реакции расщепления в реакторе определяется пространственным распределением горючего и поглощающих и рассеивающих материалов, а также энергией и пространственным распределением плотности нейтронов. Нейтроны, испускаемые при делении, обладают энергиями в пределах от 0,1 до 10 Мэе. Так как поперечные сечения расщепления при взаимодействии этих быстрых нейтронов с материалом активной зоны реактора значительно меньше, чем поперечные сечения при взаимодействии с тепловыми нейтронами, то быстрые нейтроны нужно замедлить внутри реактора, прежде чем они вступят в реакцию деления. Это можно легко сделать, заставив быстрые нейтроны проходить через материал с низким атомным весом и малым поперечным сечением поглощения. Таким способом можно уменьшить массу расщепляемого материала, необходимую по условию критичности. Условие критичности выполняется, если отношение числа нейтронов, выделяемых при одном акте деления, к числу нейтронов, [c.521]

Для органического или гелиевого теплоносителя основные источники у-излучения в теплоносителе — активированные ядра примесей. Типичными примесями в теплоносителе, подверженными значительной активации нейтронами, следует считать продукты коррозии материалов стенок контура (А1, Т1, N1, Мп, Ре, Сг, Со) и остающиеся в контуре или теплоносителе загрязнения элементами типа Ыа, Си, 2п и др. В табл. 10.2 приведены данные, относящиеся к активации теплоносителя с этими примесями. Сечения п, р)- и (л, а)-реакций усреднены по спектру нейтронов деления. Энергетические пороги их составляют 4,7 Мэе для 6 Мэе для Al и 7,2 Мэе для и Ре . [c.98]

Микроскопическое сечение взаимодействия а-, реакции типа i рассматривается как число событий данного типа i в единицу времени, отнесенное к одному ядру вещества и деленное на число частиц, попадающих в единицу времени на поверхность единичной площади. В расчетах часто используется величина [c.1101]

Значения сечений ядерной реакции (п, 2п) для различных нуклидов, усредненные по спектру нейтронов деления и энергетические зависимости сечения ядерной реакции (п, 2п) для Ве, Fe, зц приведены в табл. 41.8 и на рис. 41.33—41.38. [c.1127]

Ядро-мишень Ядерная реакция Остаточное ядро Период полураспада продукта реакции Энергия реакции, МэВ Сечение при =14,5 МэВ, 10-31 2 Сечение, усредненное по спектру деления iiU, Ю-ч мг [c.1130]

Так как при заданном сечении реакции деления сг/ пробег нейтрона до размножения Л/ = 1/п/сг/ падает с ростом концентрации п/ делящихся ядер, то увеличение плотности делящегося вещества приводит к уменьшению критического размера системы как р Кк Л/ 1/р) и связанной с ним критической массы как р " Мк р ) р ). При рассмотрении имплозии цилиндрических мишеней прямого действия в схеме тяжелоионного инерциального термоядерного синтеза [3] тяжелая оболочка пушера , сделанная из Аи или из РЬ, разгоняется к оси цилиндрической мишени до скоростей 3 10 см-с за счет газодинамического давления вещества поглотителя, нагретого пучком тяжелых ионов. Конструкция термоядерной мишени, использованная в работе [3], показана в разрезе на рис. ГЛ. В момент стагнации (максимального сжатия, когда выравнивается давление пушера и сжимаемой DT-смеси) плотность DT-слоя увеличивается в 500 раз (от начального значения 0,2 г см до 100 г см ), а вещество пушера достигает плотности р 10 г-см . Существенным является то, что с помощью ионного пучка с небольшим количеством энергии 5 МДж в режиме квази-изэнтропического сжатия получается сильно сжатое вещество мишени с массой М т. [c.199]

Теория цепной реакции деления была создана Я. Б. Зельдовичем и Ю. Б. Харитоном в 1939 г. Согласно этой теории цепная реакция деления возможна, если коэффициент размножения нейтронов k, т. е. отношение числа нейтронов в двух последовательных поколениях цепного процесса, больше единицы. Величина коэффициента размножения определяется числом нейтронов деления, испускаемых на один акт деления, сечениями взаимодействия нейтронов с ураном и другими ядрами (конструкционные материалы, примеси к урану и др.), конструкцией установки и ее размерами (которые, должны быть больше критических). [c.412]

К быстрым относят нейтроны с энергиями примерно от 100 кэВ до 14 МэВ. Сечения взаимодействия таких нейтронов с ядрами уже намного меньше, чем для медленных нейтронов. Прикладное значение быстрых нейтронов обусловлено тем, что основным техническим источником нейтронов является реакция деления ядер (см. 3), порождающая нейтроны мегаэлектронвольтных энергий. Далее эти быстрые нейтроны деления иногда используются непосредственно (см., например, гл. XI, 3), а чаще превращаются в медленные путем специального процесса замедления (см. 4). [c.533]

Продукты деления. Продукты деления могут попасть в теплоноситель в результате загрязнения наружной поверхности оболочек твэлов ураном или через дефекты в оболочке. Первый источник был рассмотрен выше и выражен через сечения реакций, выход и энергию продуктов деления, состав материалов и пробеги ядер отдачи в зависимости от их энергии. Выход продуктов деления из ядерного горючего существенно зависит от того, какой тип горючего используется. В настоящее время на водоохлаждаемых реакторах предпочтение отдается UO2. Другие материалы, такие, как смесь окислов урана и плутония, сплавы урана типа UaSi, находятся в стадии разработки и еще не достигли коммерческого применения. Обычно UO2 используется в виде спрессованных до высокой плотности и спеченных таблеток, размещенных в трубке из циркалоя или нержавеющей стали. Другие формы использования UO2 в энергетических реакторах, такие, как горючее с вибрационным уплотнением, находятся в процессе исследования, но также еще не достигли коммерческого применения. [c.132]

Упрощенньга расчет, использующий усредненные по спектру нейтронов деления сечения реакций и другие параметры, взятые при энергии нейтронов в максимуме кривых на рис. 9.2, дают 7,5-10 и 2,51 X ХЮ" ядер см -сек) соответственно. Согласие приближенного и точного расчетов в случае острого пика для реакции Fe(n, р)5 Мп вполне хорошее. Реакция Ni(n, р) Со имеет размытую форму пика, поэтому упрощенный расчет завышает результаты примерно на 56%. [c.285]

РЕАКЦИЯ [термоядерная — реакция слияния легких атомных ядер в более тяжелые, происходящие при высоких температурах 10 К фотоядерная- -расщепление атомных ядер гамма-квантами цепная — реакция деления атомных ядер тяжелых элементов под действием нейтронов, в каждом акте которой число нейтронов возрастает, так что может возникнуть самоподдерживающийся процесс деления ядерная — превращение атомных ядер, вызванное их взаимодействием с элементарными частицами, в том числе с гамма-квантами, или друг с другом] РЕВЕРБЕРАЦИЯ — процесс постепенного затухания звука в закрытых помещениях после окончания действия его источника РЕЗОНАНС (есть явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний системы при приближении частоты вынужденной силы к собственной частоте колебаний системы акустический — избирательное поглощение энергии фононоБ определенной частоты в парамагнитных кристаллах, помещенных в постоянное магнитное поле антиферромагнитный — избирательное поглощение энергии электромагнитных волн, проходящих через антиферромагнетик, при определенных значениях частоты и напряженности приложенного к нему магнитного поля гигантский — широкий максимум, которым обладает зависимость сечения ядерных реакций, вызванных налетающей на атомное ядро частицей или гамма-квантом, от энергии возбуждения ядра магнитный — избирательное поглощение энергии проходящих через магнетик электромагнитных волн на определенных частотах, связанное с переориентировкой магнитных моментов частиц вещества параметрический — раскачка колебаний при периодическом изменении параметров тех элементов колебательных систем, в которых сосредоточивается энергия колебаний) [c.271]

В табл. 6.1 и 6.2 приведены ядерно-физические свойства тория и основных изотопов урана и плутония. Они существенно различаются между собой. Важнейшее значение имеет сечение деления делящихся нуклидов при данной энергии нейтронов, а также среднее число нейтронов, выделяющихся в одном акте деления v. Чем выше значения этих величин, тем лучше ядерно-фйзнческие свойства ядерного топлива. Отношение сечения деления к сумме сечений деления и радиационного захвата а//(а/+<Тпг) определяет коэф> фициент использования делящихся нуклидов в реакциях на тепловых нейтронах (табл. 6.1). Самый высокий коэффициент использования имеет 233U при всех энергиях нейтронов. В результате деления ядер высвобождается внутриядерная энергия, которая в активной зоне реактора преобразуется в тепловую, отводимую теплоносителем. Для точности физических расчетов необходимо учитывать также сечения реакций упругого рассеяния нейтронов. [c.149]

Па рис. 1 дапы сечения реакций делоння изотопов (J235, Рц239 Ц У 238 jj зависимости ОТ эпергии нейтронов. В случао изотопов и Ри- (а также реакция деления протекает с той пли иной скоростью при любой энергии нейтронов. Деление изотопа (а [c.551]

Одним из центральных событий в истории советского атомного проекта в 1942 году были предложения, выдвинутые Г.Н. Флеровым в письме И.В. К фчатову в марте-июне 1942 года. В этих предложениях был сделан вывод об осуществимости цепной реакции деления на быстрых нейтронах для и-235 и Ра-231. Вероятное количество вторичных нейтронов при делении ядер этих изотопов быстрыми нейтронами было оценено в у 2-3 вероятное эффективное сечение деления ядер этих изотопов для быстрых нейтронов оценивалось в ст/ 3 барн. Вероятное значение критической массы для и-235 и Ра-231 оценивалось в пределах 0,5-10 кг. [c.41]

Еще одна возможность улучшения согласия расчетных и экспериментальных результатов связана с тем, что в сборке Джезебел спектр нейтронов смещен в область более высоких энергий по сравнению со спектров сборки Топси . Поэтому если увеличить сечение деления урана-238 при высоких энергиях и сечение реакции п,у) при низких энергиях, то можно почти полностью исключить различие между экспериментальными и расчетными эффектами реактивности. [c.225]

Под действием медленных (тепловых) нейтронов некоторые тяжелые ядра испытывают процесс деления на осколки. Деление ядер урана вызывается только нейтронами с энергией более 1 Мэе. При этом, так же как и при делении ядер под действием тепловых нейтронов, выбрасывается несколько нейтронов, которые могут быть использованы для поддержания цепной реакции. Процессы деления ядер будут рассмотрены в главе VIII. Здесь же отметим, что при уменьшении энергии нале-таюш,его нейтрона от 1 Мэе и ниже в эс ективном сечении поглощения нейтрона ядром выявляется ряд острых максимумов-резонансов. [c.282]

Процесс деления при захвате теплового нейтрона является до-минируюш,им. Зависимость сечения от энергии нейтронов — функция возбуждения реакции — имеет довольно сложный вид, изображенный на рисунке 97. [c.305]

Детальное равновесие — равенс1в0 сечений, деленных на элементы объема фазовых пространств конечных сосгояний, для прямой и обратной реакции при определенной поляризации частиц. [c.266]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...