19258

Модель сечения выведения для быстрых нейтронов: основные предположения, границы применимости. Сечение выведения смесей и гетерогенных сред

Лекция

Энергетика

Лекция 6. Модель сечения выведения для быстрых нейтронов: основные предположения границы применимости. Сечение выведения смесей и гетерогенных сред. 6.1. Модель сечения выведения для быстрых нейтронов. Модель сечения выведения приближенный метод вычисления мо

Русский

2013-07-11

78 KB

23 чел.

Лекция 6.

«Модель сечения выведения для быстрых нейтронов: основные предположения, границы применимости. Сечение выведения смесей и гетерогенных сред.»

6.1. Модель сечения выведения для быстрых нейтронов.

Модель сечения выведения – приближенный метод вычисления мощностей дозы быстрых нейтронов в водородсодержащих средах. Метод предложен Альбертом и Велтоном и является одним из наиболее простых и продуктивных методов решения большого круга задач прохождения нейтронов через защиту.

Концепция сечения выведения основана на том, что в большинстве водородсодержащих сред при выполнении некоторых условий влияние других вводимых в защиту материалов, ослабляющих быстрые нейтроны, на дозу можно учесть введением простого экспоненциального множителя:

где  –  сечение выведения; d – толщина слоя вводимого вещества.

Физической предпосылкой концепции сечения выведения является то, что процессы взаимодействия (исключая рассеяние на малые углы) с ядрами тяжелых элементов в водородсодержащей среде (количество которой больше некоторого минимально требуемого) могут рассматриваться как поглощение. Для оценки сечения выведения можно воспользоваться приближенной формулой:

=  –

6.2. Сечение выведения гетерогенных сред.

На рисунке 6.1 представлена схема эксперимента.

s

Рис. 6.1. Геометрии эксперимента по определению сечения выведения для гетерогенных сред. S – источник нейтронов, D – детектор нейтронов.

Использование методики сечения выведения для гетерогенных сред требует, чтобы между введенной пластиной и детектором находилось некоторое минимальное количество водородсодержащего вещества. Для определения сечения выведения проводят две серии измерений мощности дозы: в чистой водородсодержащей среде (обычно в воде)  и в водородсодержащей среде с введенной пластиной изучаемоrо материала  :

.

6.3. Основные предположения.

Минимальное количество водородсодержащего вещества Rмин соответствует толщине (z–d), при которой сечение выведения становится постоянным и не увеличивается с дальнейшим увеличением (z–d). Для источника нейтронов деления величине Rмин соответствует слой 40-60 см воды или 35-50 см полиэтилена. Rмин характеризует минимальное количество водородсодержащей среды, при котором возмущением пластиной спектра можно пренебречь.

6.4. Границы применимости.

Rмин зависит от энергии нейтронов источника, материала пластины и эффективного порога детектирования. С уменьшением энергии источника в пределах 1 МэВ 15 МэВ и увеличением энергетического порога детектирования Rмин уменьшается. Экспериментальные исследования с моноэнергетическими источниками нейтронов и источниками нейтронов спектра деления показали, что сечение выведения слабо зависит от толщины пластины до пяти длин релаксации.

6.5. Сечение выведения смесей.

Сечение выведения для сложных по химическому составу сред (смесей) можно рассчитать по формуле:

= ,

где  - плотность среды.

В справочниках часто приводятся значения микроскопических сечений выведения . Отметим, что микроскопическому сечению выведения трудно приписать физический смысл. Если  - ядерная плотность материала среды, то макроскопические сечение выведения смеси можно рассчитать по формуле:

= .

PAGE  2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72644. Последовательность выполнения операторов в программной единице 12 KB
  Главная программа является ведущей программной единицей, и обработка всей программы всегда начинается с первого исполняемого оператора главной программы. Обычно главную программу располагают в начале всей программы, т.к. этого требуют некоторые компиляторы; за главной программой следуют подпрограммы.
72645. Последовательность выполнения операторов в программной единице 12.99 KB
  Любая программная единица представляет собой последовательность операторов и комментариев. Комментарии могут располагаться в любом месте программной единицы. Они не влияют на ход выполнения программы. Порядок следования операторов в программе существен.
72646. Логические выражения 14.67 KB
  Результатом логического выражения является величина типа LOGICAL. Простейшие формы логических выражений следующие: Логические константы. Ссылки на логические переменные. Ссылки на элементы логических массивов. Ссылки на логические функции. Выражения отношения.
72647. Арифметические выражения 13.77 KB
  Используемые величины переменных или элементов массивов должны быть определены до того, как они появятся в арифметическом выражении. Также, величины целых переменных должны быть арифметическими, а не величинами меток операторов, установленными оператором ASSIGN.
72648. Размещение элементов массива в памяти ЭВМ 11.81 KB
  Если массив одномерный то его элементы хранятся в памяти друг за другом например А1 А2 А3 А4 Во многих языках программирования например в СИ элементы двумерного массива располагаются в памяти ЭВМ по строкам в Фортране по столбцам.
72649. Понятие массива 18.25 KB
  Каждый массив должен быть описан в начале программы с помощью оператора размерности DIMENSION с указанием предельных значений каждого индекса, которые задаются целыми константами. Это необходимо для того, чтобы зарезервировать соответствующий объем памяти для хранения элементов массива.
72650. Формы представления данных в памяти ЭВМ 12.71 KB
  Под кодированием понимается переход от исходного представления информации, удобного для восприятия информации человеком, к представлению, удобному для хранения, передачи и обработки. Информация в памяти ЭВМ записывается в виде цифрового двоичного кода.
72651. Запись операторов в свободном и фиксированном форматах 12.37 KB
  Для записи комментариев ставится символ С в первой позиции строки далее до конца строки любой текст считается комментарием и игнорируется компилятором. Допускается запись нескольких операторов на одной строке разделителем является символ...
72652. Константы. Типы констант 13.61 KB
  Константа — это величина, которая не изменяется в программе в процессе программирования, то есть её значение не изменяется. Типы констант Существуют константы следующих типов: Целые — это простые целые числа любого знака. Например: 3; 157.