20.Летаргия нейтронов

При решении многих задач удобно энергию нейтронов выражать в логарифмическом, безразмерном виде через величину, называемую Летаргией

;;

где-начальная энергия нейтронов(нейтронов деления)

В начальный момент для нейтронов источника(деления) летаргия равна нулю, а по мере замедления ее величина возрастает.

Изменение летаргии в результате столкновения

Где -летаргия до столкновения ;-летаргия после столкновения;-энергия до столкновения;-энергия после столкновения. Поскольку, то среднелогарифмический декремент энергииможно рассматривать как среднее изменение летаргии нейтрона при одном столкновении. Значение энергии определяется из выражения

С учетомПолучаем

Где-поток в зависимости от летаргии. Переход от переменной энергии к переменной летаргии можно выполнить следующей зависимостью:

Для функции источников эта зависимость принимает вид

21Дифузія теплових нейтронів . Рассмотрим сначала среднюю потерю энергии быстрого нейтрона при столкновении с ядром водорода — протоном. Так как массы протона и нейтрона примерно равны, то баланс энергии при

столкновении имеет вид

где E₀ i v — начальные энергия и скорость нейтрона, v_n i v_p — соответственно скорость нейтрона и протона после столкновения. Поскольку в системе центра инерции рассеяние изотропно, то в среднем протон и нейтрон и в лабораторной системе имеют после столкновения одинаковые энергии (благодаря равенству их масс):

где Ег— средняя энергия нейтрона после столкновения. Если нейтрон сталкивается с более тяжелым ядром, то средняя потеря энергии при столкновении уменьшается где

замедление идет тем эффективнее, чем легче ядра замедлителя. От хорошего замедлителя требуется, чтобы он слабо поглощал нейтроны. Идеальным замедлителем является гелий, который нейтронов вообще не поглощает. Очень малы сечения поглощения нейтронов на дейтерии и кислороде. Приемлемым, но несколько худшим замедлителем является обычная вода Н₂О, так как водород поглощает нейтроны заметно интенсивнее, чем Время замедления нейтрона невелика.

Важнейшей характеристикой процесса замедления является длина замедления.Общая картина движения нейтронов описывается функцией распределения f (г, V, t), дающей плотность вероятности в пространстве координат и скоростей нейтронов.

22. Спектрометрия нейтронов.

Согласно квантовомеханическим представлениям нейтрон, как и любая другая частица, обладает волновыми свойствами. Эти волновые свойства будут влиять на процесс распространения ней­тронов в веществе только в том случае, если дебройлевская длина волны X по порядку величины равна или превышает межатомные расстояния. Проходя через кристалл, тепловые претерпевают дифракционное рассеяние. Это рас­сеяние проявляется в том, что при попадании пучка нейтронов в кристалл возникают новые пучки, идущие в направлениях, отли­чающихся от первоначального. Возможно отражение пучка нейтронов о монокристалл. Интенсивность отражения нейтронов, определяется тем, насколько интенсивно рассеиваются нейтроны.отдельными ядрами, т. е. сечением упругого рассеяния нейтрона ядром.

Коэффициент преломления нейтронных волн веществом n связан с когерентной амплитудой:

- число рассеивателей в вещества.