Резонансный диапазон энергий

Резонансный диапазон энергий

Захват нейтрона ядром

Ядро может захватить нейтрон только в том случае, если кинетическая энергия нейтрона близка к энергии одного из энергетических уровней нового ядра, образующегося в результате захвата.

Сечение захвата такого нейтрона ядром резко увеличивается. Энергия, при которой сечение взаимодействия нейтрона с ядром достигает максимума, называется резонансной.

Резонансный диапазон энергий разбит на две части:

область разрешенных и неразрешенных резонансов.

Ø Первая область занимает энергетический интервал от 1 эВ до E_гр.

В этой области энергетическое разрешение приборов достаточно для выделения любого резонансного пика.

Ø Начиная с энергии E_гр расстояние между резонансными пиками становится меньше энергетического разрешения и резонансные пики не разделяются. У тяжёлых элементов граничная энергия E_гр≈1 кэВ.

В реакторах на тепловых нейтронах основным резонансным поглотителем нейтронов является ²³⁸U. В таблице для ²³⁸U приведены несколько резонансных энергий нейтронов E_r, максимальные сечения поглощения σ_{a, r} в пике и ширина Г этих резонансов.

17.Эффективный резонансный интеграл.

Примем, что резонансные нейтроны движутся в бесконечной системе, состоящей из замедлителя и ²³⁸U. При столкновении нейтроны:

Ø с ядрами замедлителя рассеиваются,

Ø а с ядрами ²³⁸U — поглощаются.

Первые столкновения способствуют сохранению и выведению резонансных нейтронов из опасной зоны, вторые ведут к их потере.

Вероятность избежать резонансного захвата φ, связана с

плотностью ядер N_S и замедляющей способностью среды ξΣ_S соотношением:

Ø Величину J_eff называют эффективным резонансным интегралом. Он характеризует поглощение нейтронов отдельным ядром в резонансной области и измеряется в барнах.

Ø Использование эффективного резонансного интеграла упрощает количественные расчеты резонансного поглощения без детального рассмотрения взаимодействия нейтронов при замедлении.

Эффективный резонансный интеграл обычно определяют экспериментально. Он зависит от концентрации ²³⁸U и взаимного расположения урана и замедлителя.

Дата добавления: 2015-04-24