Угловое распределение - нейтрон
Cтраница 2
Условие на поверхности горючее - замедлитель удобнее написать через коэффициент прохождения пластины а [ см. уравнение (5.275) 1, так как пластина предполагается весьма топкой и можно воспользоваться диффузионной теорией. Величина а может быть выражена в зависимости от размеров пластины, сечения поглощения и углового распределения падающих нейтронов. [16]
Рассмотрим теперь случай, когда диффузионная теория применима только для замедлителя, а для поглотителя - транспортная теория. В случае малого, достаточно тяжелого поглощающего тела, помещенного в диффузионную среду, наиболее подходит диффузионная теория для замедлителя и транспортная теория для поглотителя, однако есть ограничения в применении этой модели. Угловое распределение нейтронов, вызванное присутствием поглотителя, далеко от изотропного, поскольку эти нейтроны, движущиеся в направлениях, в которых длина пути в поглотителе невелика, преимущественно проходящие. Далее, если образец мал по сравнению с длиной диффузии в замедлителе, то быстрое пространственное изменение нейтронного потока в окрестности образца, не учитывающее производные порядков выше первого, диффузионное приближение необосновано. Следовательно, теория, рассматриваемая здесь, лучше всего применима к поглотителям, размеры которых сравнимы с длиной диффузии ( или больше нее) и сечения поглощения которых больше сечения рассеяния, но не настолько, чтобы значительно изменить угловое распределение нейтронов в этом случае. [17]
 |
Зависимость полного сечения ffj для U238 от энергии нейтронов Е. [18] |
Важная информация относительно параметров резонансных уровней может быть получена путем измерения спектра у-лучей, испускаемых при захвате ядром нейтронов определенной энергии. Измерение сечений рассеяния производится путем регистрации числа и углового распределения нейтронов, рассеянных образцом при падении на него известного потока монохроматич. Сечения деления измеряются с помощью детекторов, регистрирующих осколки или вторичные нейтроны деления. Общей трудностью ври измерении парциальных сечений является определение абс. [19]
Третьей математической моделью является модель непрерывного замедления нейтронов, больше известная как возрастное приближение Ферми. Возрастная теория Ферми представляет собой первое приближение к уравнению Больцмана, в котором распределение нейтронов есть функция двух независимых переменных - энергии и положения. Зависимость плотности нейтронов от направления их движения исключается предположением, что в областях, удаленных от границ, угловое распределение нейтронов изотропно. В этом возрастном приближении уравнение Больцмана сводится к дифференциальному уравнению в частных производных типа уравнения теплопроводности. [20]
Если локальный поглотитель помещен в диффузионную среду, нейтронный поток в окрестности поглотителя становится меньше того, который соответствует отсутствию поглотителя в данном месте. Влияние на поток поглотителя уменьшается с увеличением расстояния от него. Угловое распределение нейтронов, падающих на поверхность поглотителя, не изотропно, так как всегда имеется ток нейтронов к поглотителю. Например, в диффузионном приближении угловое распределение равно [ ср. [21]
При использовании теории диффузии нейтронов, в которой исходят из предположения о том, что все нейтроны обладают одинаковыми скоростями, и особенно при изучении проблем отражателя, часто сталкиваются со следующим положением: среда А, в которой рождаются нейтроны, ограничена средой В, которая имеет свойства, отличные от свойств первой среды, и которая не содержит никаких нейтронных источников. Возникает вопрос: можно ли среду В охарактеризовать просто коэфициентом отражения или альбедо и определить распределение нейтронов в среде А, исходя из альбедо среды В, не рассматривая больше никаких свойств этой последней. Такое описание среды В с точки зрения физики будет пригодно только в том случае, если альбедо среды В не зависит от свойств среды А и распределения источников в ней. Обычно эти условия не удовлетворяются. Более того, можно показать, что альбедо зависит от углового распределения нейтронов на границе раздела замедлителя и урана, которое, в свою очередь, зависит от свойств обеих сред, а также от распределения источников в среде А. Если бы даже альбедо было известно, это было бы недостаточно для определения распределения нейтронов в среде А, так как для этой цели необходимо полностью знать угловое распределение отраженных нейтронов. [22]
Рассмотрим теперь случай, когда диффузионная теория применима только для замедлителя, а для поглотителя - транспортная теория. В случае малого, достаточно тяжелого поглощающего тела, помещенного в диффузионную среду, наиболее подходит диффузионная теория для замедлителя и транспортная теория для поглотителя, однако есть ограничения в применении этой модели. Угловое распределение нейтронов, вызванное присутствием поглотителя, далеко от изотропного, поскольку эти нейтроны, движущиеся в направлениях, в которых длина пути в поглотителе невелика, преимущественно проходящие. Далее, если образец мал по сравнению с длиной диффузии в замедлителе, то быстрое пространственное изменение нейтронного потока в окрестности образца, не учитывающее производные порядков выше первого, диффузионное приближение необосновано. Следовательно, теория, рассматриваемая здесь, лучше всего применима к поглотителям, размеры которых сравнимы с длиной диффузии ( или больше нее) и сечения поглощения которых больше сечения рассеяния, но не настолько, чтобы значительно изменить угловое распределение нейтронов в этом случае. [23]
При использовании теории диффузии нейтронов, в которой исходят из предположения о том, что все нейтроны обладают одинаковыми скоростями, и особенно при изучении проблем отражателя, часто сталкиваются со следующим положением: среда А, в которой рождаются нейтроны, ограничена средой В, которая имеет свойства, отличные от свойств первой среды, и которая не содержит никаких нейтронных источников. Возникает вопрос: можно ли среду В охарактеризовать просто коэфициентом отражения или альбедо и определить распределение нейтронов в среде А, исходя из альбедо среды В, не рассматривая больше никаких свойств этой последней. Такое описание среды В с точки зрения физики будет пригодно только в том случае, если альбедо среды В не зависит от свойств среды А и распределения источников в ней. Обычно эти условия не удовлетворяются. Более того, можно показать, что альбедо зависит от углового распределения нейтронов на границе раздела замедлителя и урана, которое, в свою очередь, зависит от свойств обеих сред, а также от распределения источников в среде А. Если бы даже альбедо было известно, это было бы недостаточно для определения распределения нейтронов в среде А, так как для этой цели необходимо полностью знать угловое распределение отраженных нейтронов. [24]
Страницы: 1 2