Основы теории переноса нейтронов. Кузьмин А.В. - 38 стр.

UptoLike

Составители: 

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПЕРЕНОСА НЕЙТРОНОВ
38
65
10 10
−−
Δ=MM . Такими масс-спектрометрами измеряют массы ио-
нов с погрешностью
43
10 10
−−
%. Свойства основных изотопов пред-
ставлены в ПРИЛОЖЕНИИ к главе 2 табл. П2.1.
Интересный пример дискретного спектра представляет собой
энергетический спектр
α
-частиц при распаде
235
92
U [18].
§2.2. Распределение Максвелла для свободного газа
Распределение по скоростям молекул (частиц)
(
)
vf макроскопи-
ческой физической системы, находящейся в статистическом равнове-
сии, при условии, что движение молекул подчиняется законам класси-
ческой механики (пример
идеальный газ) было установлено Дж.
Максвеллом в 1859 году [2]. По имени ученого функцию
(
)
vf называют
спектром или распределением Максвелла. Аналитическая запись спек-
тра Максвелла, показывающая число молекул, абсолютное значение
скоростей которых лежит в интервале от
v
до d
v
v
+
имеет вид:
()
3/2
2
2
() 4 exp ,
22
π
π
⎛⎞
⎛⎞
==
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
⎝⎠
mmv
dn v
f
vdv n v dv
kT kT
(2.17)
где
v
скорость молекулы, м/c;
m масса молекулы, кг;
23
1,380622 10
=
⋅−k
постоянная
Больцмана,
Дж/К;
T
температура
газа,
К;
n число молекул газа в
единице объема,
мол/м
3
.
На рис. 2.3 приведен спектр Максвелла
(
)
vf
. Скорость молекул газа изменяет-
ся от нуля до больших значений. Одна-
ко большинство молекул движутся со
скоростями, близкими к
наиболее веро-
ятной скорости
p
v , при которой
спектр Максвелла имеет максимум.
Со скоростью
v
p
v < движется около 42% всех молекул. Поэтому
средняя скорость молекул
ср
vv
в 1,128 раза больше наиболее вероят-
0 50 100 200
v
cp
кв
v
cp
f(v)
v
v
p
dv
Рис. 2.3. Распределение Максвелла