Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Вероятность ядерных реакций




 

(эффективное сечение ядра)(Кудинов стр.52)

Часть нейтронов проходит через вещество, не взаимодействуя с ядрами. Вероятность возникновения различных реакций различна. Только реакция деления поддерживает цепную ядерную реакцию, являющуюся основной процесса выделения ядерной реакции.

Количество нейтронов, взаимодействующих с ядрами, пропорционально числу нейтронов в пучке, числу атомов вещества в единице объема N и длине пути пучка нейтронов в веществе dx, т.е. – dI = G ∙ I ∙ N ∙ dx, где δ – к – m пропорционально.

После интегрирования получим:

Ix = I0 ∙ e-GNx

Обозначив, I0 – кол – во нейтронов, падающих вверх к слою вещества толщиной х;

Ix- число нейтронов, выходящих из слоя. Так как N имеет размерность 1/см3, х – см, то G – см2. G представляет собой меру вероятности данной ядерной реакции и является ее количественной характеристикой. К-m называются эффективными поперечным сечением ядра (по аналогии с геометрическим сечением, однако их значения не совпадают). К-m G относится к одному ядру и поэтому его также называют микроскопическим поперечным сечением.

Смысл к-та G в следующем: ядра – в виде кружков вверх потока нейтронов в виде точек попадает в кружок – реакция. Площадь эффективного поперечного сечения данной реакции измеряется площадью такого кружка, для которого вероятность попадания точки в кружок равна вероятности реакции. Если представить себе вокруг ядра сферу с радиусом r √G/π, то только частица, пересекающая эту сферу, может вступить в реакцию с ядром.

Каждому изотопу свойственны свои значения эффективного сечения, различные для разных ядерных реакций:

Различают:

Gs – рассеяние; Ga – поглощение; Gc – радиация захвата (без деления); Gf – деления.

Эффективные поперечные сечения зависят от энергии бомбардирующих частиц, поэтому значения их приводятся с указанием, для какой энергии бомбардирующих частиц они определены. В формулах G в см2.

Т.к. возможно в реакциях и поглощение и рассеяние, то полное поперечное сечение, характеризующие вероятность ТОО, что произойдет та или др. реакция: Gt = Ga + Gs

Для делящихся изотопов Ga (поглощ.) зависит от поперечного сечения радиационного захвата (без деления) и деления Ga = Gc + Gf

Тогда полное эффективное сечение всех возможных реакций с бомбардирующей частицей: Gt = Gc + Gf + Gs

Зависимость G от энергии нейтронов –сложная и определяется экспериментально. Для нейтронов малой энергии G изменяется обратно пропорционально скорости 0n1 ∙ (1/ν). При более высоких энергиях у многих тяжелых ядер, например U235 наблюдается область, где G резко растет (в 1000 раз даже) и снова снижается к прежнему уровню (2÷3 и больше раза). Это явление называется резонансом, а энергия нейтронов, отвечающая возрастанию эффективного сечения – резонансной энергией. (Большинство легких ядер и некоторые тяжелые ядра не имеют резонансной области) у них Ga ≈ Gs (характерно). За резонансной областью следует область быстрых нейтронов. Резонансная область у некоторых элементов смещается в область быстрых нейтронов.

 

 

 

Зависимость эффективного поперечного сечения поглощения от Е нейтронов.

Из изложенного следует, что вероятность реакций деления при взаимодействии с ядрами делящихся изотопов для тепловых нейтронов значительно больше, чем для быстрых. Значит меньшая нужна критическая масса.

В реакторе на тепловых нейтронах материалы, применяемые в качестве замедлителей, теплоносителей, конструкционных материалов, должны иметь Ga как можно меньше.

Кроме G (микрометрическая эффективность поперечного сечения) отнесенного к 1 ядру, пользуются величиной называемой макроскопическим сечением Σ = произведению G на число ядер N в 1 см3 вещества.

Точно также Σa = Σc + Σf; Σt = Σs + Σc + Σf




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 489; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.