Cтраница 1
Замедление быстрых нейтронов может происходить либо благодаря неупругому рассеянию, либо в результате упругих столкновений нейтронов с ядрами той среды ( замедлителя), в которой движутся нейтроны. Неупругое рассеяние возможно только в том случае, если энергия нейтронов превосходит энергию первого возбужденного уровня ядер замедлителя. Для легких ядер, представляющих наибольший интерес с точки зрения замедления, эта энергия по порядку величины равна нескольким MeV. При меньших энергиях замедление нейтронов может происходить только в результате упругих столкновений. [1]
Длина замедления быстрого нейтрона обусловлена тремя величинами: коэффициентом диффузии, замедляющей способностью среды и начальной энергией нейтронов. [2]
Согласно этим воззрениям замедление быстрых нейтронов до энергий, превышающих 1 эв, происходит на ядрах водорода независимо от его формы связи с замедляющим веществом, а в интервале 1 - 0 025 эв определяется не только водородом, но и молекулой, содержащей его. Такая избирательность нейтрон-ных влагомеров представляет интерес для количественного разграничения влаги по формам связи, которое можно осуществить с помощью детекторов двух типов, регистрирующих соответственно надтепловые и тепловые нейтроны. [3]
В воде длина замедления быстрых нейтронов, испускаемых источником ( Ra Re) до тепловой энергии, составляет около 7 см, в углероде - около 20 см. Таким образом, для эффективного замедления нейтронов необходимы весьма значительные количества замедлителя. [4]
Метод основан на замедлении быстрых нейтронов атомами водорода, содержащегося в воде. Известно, что при прохождении потока нейтронов сквозь вещество вследствие упругих столкновений нейтронов с атомными ядрами быстрые нейтроны с энергией 0 5 Мэв и больше теряют часть своей энергии и превращаются в медленные и тепловые нейтроны, имеющие очень низкую энергию - порядка сотых долей мегаэлектроновольта для медленных и долей электроновольта ( средняя энергия около 0 025 эв) для тепловых. Медленные нейтроны рассеиваются в окружающей их среде и захватываются ядрами. [5]
Они образуются в результате замедления быстрых нейтронов при многочисленных столкновениях последних с ядрами. [6]
Тепловые нейтроны получаются затем путем замедления быстрых нейтронов в парафиновых, графитовых и других замедлителях. [7]
Отсюда следует, что для замедления быстрого нейтрона с энергией в несколько Мэв в водороде до тепловых скоростей ( - 0 04 эв) необходимо около 20 соударений. Для замедления большей части нейтронов до тепловой энергии достаточно окружить источник быстрых нейтронов слоем парафина толщиной около 20 см. Весь процесс замедления продолжается менее 10 - 3 сек. [8]
Принцип действия влагомера основан, на замедлении быстрых нейтронов водородом влаги, содержащейся в контролируемом материале. Скорость счета медленных нейтронов пропорциональна влажности. Импульсы напряжения, возникающие в счетчиках под действием тепловых нейтронов, подаются на вход блока предварительного усиления. Усиленные импульсы подаются затем по высокочастотному кабелю на регистрирующий блок РБ-2-1. Выходное напряжение блока РБ-2-1 записывается вторичным прибором, шкала которого отградуирована в процентах относительной ( массовой) влажности. [9]
Рассеяние характеризуется количеством столкновений, необходимых для замедления быстрых нейтронов до тепловых. [10]
Методы измерения основаны на различных процессах: замедлении быстрых нейтронов, ослаблении потока медленных нейтронов или измерении числа актов ядерных реакций, возбуждаемых в анализируемом веществе потоком медленных нейтронов известной интенсивности. Замедление нейтронов используют при измерениях влажности и содержания водорода, так как наиболее эффективным замедлителем является водород ( точнее, его ядра-протоны); ослабление потока медленных нейтронов применяют при анализе на элементы, обладающие большим поперечным сечением захвата медленных нейтронов ( бор, кадмий, гадолиний и др.), причем датчики, работающие по этому принципу, действуют аналогично рассмотренным выше датчикам с переменным ослаблением излучения. [11]
Выше уже отмечалась роль упругого рассеяния при замедлении быстрых нейтронов, которое является одним из важнейших процессов, протекающих в ядерных реакторах. Своеобразным процессом упругого рассеяния является диффузия тепловых нейтронов. [12]
В результате рассеяния нейтронов, испускаемых источником, происходит замедление быстрых нейтронов и их энергия становится равной кинетической энергии молекул такие нейтроны называются тепловыми. [13]
Поэтому много внимания было уделено теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов замедления быстрых нейтронов до тепловых скоростей. [14]
Как было отмечено ранее, поток тепловых нейтронов, полученный замедлением быстрых нейтронов, обычно сопровождается потоком резонансных нейтронов. [15]