Основы теории переноса нейтронов. Кузьмин А.В. - 81 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Глава 3. ТЕОРИЯ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНОГО ОПЫТА
81
§3.4. Экспоненциальные опыты
на резонансных нейтронах
Чтобы сделать реактор, в котором деление урана производится
тепловыми нейтронами, нужен хороший замедлитель. Причем нужно
подобрать такое вещество, которое не только эффективно замедляет
нейтроны, но и слабо поглощает их. Иначе говоря, это должно быть ве-
щество, в котором длина замедления нейтронов была бы достаточно ма-
лой. Длина замедления, как нетрудно видеть, самым существенным об-
разом влияет на критические размеры ядерного реактора: чем она
меньше, тем меньше критические размеры. Таким образом, возникает
задача определения замедляющей способности различных веществ.
Длину замедления нейтронов в веществе или возраст тепловых ней-
тронов τ
т
можно было бы найти, зная зависимость сечения рассеяния σ
s
(E)
или среднего свободного пробега λ
s
(E) от энергии нейтрона Е . Такая воз-
можность вполне реальна, особенно в настоящее время, так как ход сече-
ния рассеяния нейтронов в зависимости от энергии исследован для многих
элементов в широком диапазоне энергий с достаточно высокой точно-
стью. Именно эти условия легли в основу расчетной работы по вычисле-
нию возраста и времени замедления (см. Главу 4). Точные значения длины
замедления или возраста нейтронов обычно находят из опыта.
Первые измерения возраста τ
т
нейтронов в различных замедлите-
лях, так же как и измерения длины диффузии L
2
, проводились в опытах,
в которых исследуемое вещество располагалось вытянутым в одном на-
правлении. Эти опыты, как уже говорилось, получили название экспо-
ненциальных. Метод определения возраста основан на измерении про-
странственного распределения нейтронов с известной энергией.
Итак, пусть мы имеем призму из замедлителя, в центре которой (в
точке с координатами 0===x
y
z ) находится источник быстрых ней-
тронов. Плотность быстрых нейтронов q вблизи источника описывается
с помощью уравнения замедления в среде со слабым поглощением
dd
Δ
τq= q .
Решение этого уравнения для точечного источника в использо-
ванной геометрии известно и его можно записать в виде
()()
exp
4
⎛⎞
=τ⋅−
⎜⎟
τ
⎝⎠
2
z
qz,E Ca,
, (3.32)

Страницы