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

18 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

3723. Экономика предприятия. Предприятие как хозяйствующий субъект 605.5 KB
  Предприятие — это самостоятельный хозяйствующий субъект, созданный в порядке, установленном действующим законодательством Российской Федерации, для производства продукции, выполнения работ и оказания услуг. Понятие предприятие в широком смысл...
3724. Рынок как экономическая система 314.5 KB
  Понятие рынка в общих чертах известно любому человеку, осуществляющему какие-либо покупки. В тоже время понятие рынка многопланово. Происходящие здесь изменения интересуют и затрагивают огромные количества людей, в том числе и таких, кому...
3725. Формы международного перемещения капитала 55 KB
  Назовите основные формы международного перемещения капитала. Что такое прямые инвестиции, портфельные инвестиции. Международное движение капитала - это помещение и функционирование капитала за рубежом, прежде всего с целью его самовозрастания. Вклад...
3726. Системный кризис в СССР ( 70-е -первая половина 80-х гг.) 35.5 KB
  Системный кризис в СССР ( 70-е -первая половина 80-х гг.) Уже в 70-е годы поиски теоретической мысли были направлены на оправдание просчетов в коммунистическом строительстве. Если поначалу появлялись робкие упреки в адрес авторов Программы коммунист...
3727. Эволюция представлений о строении атома. Есть ли предел системе элементов Менделеева. 375.5 KB
  Возникновение атомистики Вопрос о строении окружающего мира всегда волновал человека. Начало современной науке о строении вещества было положено в античном мире, работами древнегреческих ученых разных школ – ионийской, элеатской, пифагорейской....
3728. Эволюция вселенной 79 KB
  Введение Мир, Земля, Космос, Вселенная… Тысячелетиями пытливое человечество обращало свои взгляды на окружающий мир, стремилось постигнуть его, вырваться за пределы микромира в макромир. Величественная картина небесного купола, усеянного мириадами з...
3729. Управление обслуживание судов в порту 385.5 KB
  Введение В мировой практике торгового мореплавания под стивидорным сервисом (стивидорным обслуживанием) подразумевают комплекс услуг, представляемых судам в период пребывания их в порту. При этом понятие «обслуживание» используется в широком смысле ...
3730. Штукатурные работы и материалы для штукатурки 93.5 KB
  Введение Общее назначение штукатурок – заполнение стыков, швов на поверхности основания, обеспечение защитного или декоративного защитного покрытия на нем. Штукатурки могут применяться в порядке исключения при отделке помещения в местах, где пр...
3731. Основы экологии 191.5 KB
  Основы экологии Что такое экология? Наука об условиях жизни организмов и их взаимных связях со средой. Экология - это наука об организмах , наука о взаимоотношениях между живыми организмами и их сообществами, с окружающей их живой и неживой средой о...