Нейтрон использование

Первое искусственное осуществление ядерной реакции (Резерфорд, 1919) положило начало новому методу изучения атомного ядра. Открытие нейтронов (Чэдвик, 1932) привело к возникновению протонно-нейтронной теории атомных ядер, предложенной сначала Д. Д. Иваненко и Е, Н. Гапоном (1932) н в том же году Гейзенбергом. Вскоре Фредерик и Ирен Жолио-Кюри (1934) открыли явление искусственной радиоактивности В 1938 г. Хан и Штрассман осуществили деление атомного ядра урана, а в 1940 г. К. Д. Петржак и Г. Н. Флеров открыли явление самопроизвольного деления атомных ядер. В 40-х годах была осуществлена цепная ядерная реакция (Ферми) и вскоре был открыт новый вид ядерных превращений — термоядерные реакции. Дальнейшее развитие ядерной физики сделало возможным использование ядерной энергии. Позднее эти явления стали использовать при химических и биологических исследованиях. В настоящее время разрабатывается проблема осуществления управляемых термоядерных реакций. [c.19]

При использовании слабо обогащенных материалов гетерогенные систем1л более приемлемы (если не единственно возмол ны). В гомогенных системах, использующих природный уран в смеси с любым из известных замедлителей, единственным исключением из которых является тяжелая вода, не может быть обеспечена самоподдерж вающаяся цепная реакция, так как эти замедлители обладают большим сечением захвата нейтронов. Такие хорошие замедлители, как графит, бериллий (окись бериллия), обычная вода, требуют применения обогащенного ядерного горючего, а при работе на природном уране необходимо применение гетерогенной структуры. Блочное рас-нолол енне ядерного горючего обеспечивает лучшее использование имеющихся нейтронов, так как в этом случае улучшается возмон(ность поддержания ценной реакции. Нейтроны деления, возникающие в системе с энергией порядка нескольких мегаэлектронвольт, в результате упругих и неупругих столкновений с окружающими ядрами замедляются до тепловых скоросте . Если изобразить энергетическое распределение нейтронов как функцию энергии, то окажется, что основная масса нейтронов сосредоточена в сравнительно узком энергетическом интервале. Целесообразно ввести понятие средняя энергия нейтронов в реакторе . [c.18]

В ядерной энергетике — топливо для атомных и для проектируемых термоядерных электростанций, изготовление мишеней для инерциального термоядерного синтеза, применения, основанные на малом или, наоборот, большом сечении поглощения нейтронов теми или иными изотопами (конструкционные материалы в реакторостроении, замедлители и поглотители нейтронов), использование изотопов для получения других стабильных и радиоактивных изотопов в ядерных реакциях на ускорителях и реакторах. [c.37]

Таким образом, альбедо есть коэффициент отражения среды для нейтронов данной скорости, т. е. способность среды возвращать нейтроны обратно в пространство, из которого на ее поверхность падает ноток нейтронов. Ясно, что если известно альбедо недиффузионной среды, то его можно использовать для определения плотности потока в примыкающей диффузионной области, зная условие, которому удовлетворяет поток на поверхности раздела. Практически можно либо измерить альбедо для различных материалов (и различных геометрических форм), либо рассчитать его теоретически, например по транспортной теории. В некоторых случаях эту величину можно использовать непосредственно в качестве граничного условия системы. Такой подход особенно полезен для исследования весьма тонких областей, таких, как пластины, фольга или оболочка. Таким образом, можно рассчитывать прохождение нейтронов через оболочки и прочный корпус в реакторе. Весьма эффективные результаты дает использование альбедо при описании ядерных свойств топливных элементов реактора в виде тонких, слабообогащенпых пластинок или стержней. [c.138]

Влияние движения ядер на процесс замедления состоит в том, что уменьшается средняя логарифмическая потеря энергии по мере того, как кинетическая энергия нейтрона уменьшается до кТ. Нейтрон в действительности чаще сталкивается с ядрами в любом энергетическом интервале выше энергии Е = кТ, чем это следует из теории, которая предполагает, что не зависит от энергии. Использование в расчетах постоянного занижает число поглощений в области низких энергий, в которой сечение поглощения особенно велико, хотя эта погрешность может быть частично скомпенсирована тем, что число делений в той же самой области энергий также уменьшается. [c.88]

Тот факт, что длины волн тепловых нейтронов лежат в том самом интервале, который как раз необходим для дифракционных исследований кристалла, представляется счастливым стечением обстоятельств. Однако, в отличие от рентгеновских лучей, трудно получить действительно монохроматический пучок нейтронов. Использование кристалла в качестве монохроматора при дифракционных исследованиях является, возможно, самым легким методом. Но даже и в этом случае вследствие трудностей, связанных с коллимацией, наблюдается известное распределение по длинам волн. Наитруднейшей задачей при исследованиях с помощью дифракции нейтронов является получение пучка достаточной мощности. Работу можно проводить только там, где имеется большой и мощный атомный реактор и достаточно места для установки громоздких экранов. Даже и тогда получаемый на выходе пучок очень слаб по сравнению с обычным рентгеновскими пучками. Число нейтронов, проходящее через данное сечение в секунду, примерно в 10 раз меньше, чем число квантов, получаемых в стандартной рентгеновской трубке [1]. Отсюда следует, что образцы кристаллов, применяемые для исследований мето- [c.53]

В качестве примера вычислим температурный коэффициент для реактора СР-5 в холодном состоянии и покажем, как с помощью этого коэффициента можно определить избыток реактивности в реакторе при комнатной температуре. А именно мы вычислим температурный коэффициент для горячего неотравленного реактора по температурным производным коэффициента теплового использования, вероятностей нейтрону избежать утечки при замедлении и в процессе диффузии, а также вероятности избежать резонансного захвата. Изменение к при данном изменении температуры ЬТ легко определяется из соотношения (6.142). [c.231]

Распределение по избирательности может быть изменено при облучении отфильтрованным потоком нейтронов. Использование фильтров из Сё, 1п, Зт, В и Т1 повышает избирательность примерно для 34 эле.ментов, имеющих высокий резонансный интеграл активации Ы, С1, 5с, Мп, Со, Оа, Аз, Вг, 5г, Мо. РЬ, Рс1, kg. 1п, 5Ь, Те, I, Ьа, N(1, 5т, Ей, Ей, НГ, Та, У, Ке, 1г, Р1, Аи, Н , Т1, ТЬ, и, Ри [96]. Выигрыш в избирательности может достигать примерно одного порядка, но одновременно с общей потерей чувствительности. V [c.308]

Метод активации тепловыми и надтепловыми нейтронами использован также для определения брома в соединениях бора особой чистоты [303], графите [617], каменном угле [785], геохимических объектах [554, различных красках [804], аэрозолях [597] и биологических материалах [505, 831, 942]. Высокая чувствительность (2,3-10 г) и селективность определения брома в таких сложных объектах, как горные породы, была достигнута благодаря применению метода трехкратных совпадений. [c.155]

Ядерные реакции происходят при бомбардировке ядер мишени другими ядрами, ускоренными до такой скорости, которая позволяет им преодолеть электростатическое отталкивание между положительно заряженными ядрами. Нейтроны взаимодействуют с бомбардируемыми ими ядрами легче, поскольку они не имеют электрического заряда. Одним из важных примеров использования ядерных реакций служит получение изотопов для химии, промышленности и медицины. Другим применением является синтез новых трансурановых элементов. Таким путем были получены искусственные элементы с порядковыми номерами до Z = 105, и есть основания предполагать, что элементы с порядковыми номерами около 114 окажутся более устойчивыми, чем полученные до сих пор. [c.435]

Эти функции позволяют проектировать систему охлаждения реактора. Если известна плотность нейтронов в каждой точке реактора, то можно вычислить вероятности всех процессов взаимодействия нейтронов с ядром. Это позволяет рассчитать процесс выгорания ядерного горючего и образования новых делящихся изотопов, интенсивность излучения и поток нейтронов вне реактора. Последний фактор определяет требования к защите и позволяет рассчитать интенсивность нейтронных пучков для использования в исследовательских целях. К этой группе задач относится также определение схемы загрузки горючего, обеспечивающей пространственно однородное энерговыделение по всему объему реактора. За исключением случаев сравнительно простой геометрии активной зоны, проблемы неравномерной загрузки горючего можно решать только численными методами. [c.20]

Кадмий был одним из первых элементов, поглощающих нейтроны, использованных в стержнях СУЗ на заре ядерной энергетики. В пятидесятые годы им заполнялось абсолютное большинство таких стержней. Сечение поглощения тепловых нейтронов природным кадмием — ( d) = 2520 барн. Кадмий имеет 8 стабильных изотопов. В их числе и изотоп d, который стабильным можно назвать лишь условно, так как на самом деле он радиоактивен, однако его период полураспада 9 10 лет даёт ему право считаться практически стабильным. Этот изотоп примечателен тем, что именно [c.150]

Обычно органы управления реактором выполняют в виде стержней или других цилиндрических конструкций из материала, обладающего большим сечением захвата нейтронов. Извлечением из реактора или введением в него поглотителя баланс нейтронов можно быстро изменить и их плотность можно увеличить или уменьшить в зависимости от того, хотим ли мы ускорить цепную реакцию или погасить ее. Другие способы контроля и управления работой реактора связаны с использованием выгорающих поглотителей или подвижных отражателей. [c.20]

Контроль температуры. Слитки нагреваются не менее 52 мин при температуре от 621 до 649° С в большой соляной ванне с погруженными электродами, в которой одновременно помещаются 20 слитков. Нагревательной средой является расплав из смеси 25% карбоната лития и 75% карбоната калия. Несмотря на высокое сечение захвата нейтронов использование соли лития не создает трудностей за счет загрязнения блоков и перерабатываемых отходов. Эта соляная смесь имеет точку плавления 510° С и рабочий температурный интервал до 699° С. Так как сколько-нибудь существенной коррозии не наблюдается, в качестве материала ванны используется сталь. Расплавленная соль предотвращает окисление мета,пла как при нагреве, так и при прокатке, помогает контролировать температуру и позволяет снизите содер-406 [c.406]

Если ввести коэффициент размножения на быстрых нейтронах е и коэффициент теплового использования, то это уравнение можно записать [c.210]

В современной форме морфологический метод воссоздан швейцарским астрофизиком Ф. Цвикки в 30-е годы Цвикки интуитивно применил морфологический подход к решению астрофизических проблем и предсказал существование нейтронных звезд. В годы второй мировой войны, когда Цвикки привлекли к американским ракетным разработкам, морфологический анализ — уже вполне сознательно — был использован для решения технических задач. [c.20]

В процессе преобразования от уравнения (4.157) и (4.159) мы использовали то обстоятельство, что относительные скорости нейтрона и ядра остаются неизменными после упругого столкновения (д = д ) Справедливость этого утверждения следует непосредственно из результатов, полученных в 4.1, в. Относительные скорости могут быть записаны в зависн мости от скоростей в системе центра масс (С) с использованием уравнений [c.90]

При изучении динамики решётки сложных соединений методом неупругого рассеяния нейтронов использование изотопически обогащённых образцов с различным сечением рассеяния оказывается эффективным, а в некоторых случаях единственным способом восстановления парциальных спектров колебаний атомов в решётке. Здесь изотопы используются в качестве инструмента исследований. Элегантную теорию этого метода изотопического контраста разработал Ю.М. Каган [114]. Этот метод успешно применялся при исследовании фононного спектра высокотемпературных сверхпроводников и родственных соединений (изменялся изотопический состав меди) [115, 116], а также для ряда металлических стёкол [117-120]. [c.74]

Использование бора и боридок в технике. Элементарный бор применяется в различных отраслях техники. D электронике он используется прн высоких температурах как полупроводник, а при низких — как электронный нроводник. В ядерной технике используется способность изотопа В поглощать тепловые нейтроны. При захвате бором нейтронов происходит ядерняя реакция °В(п, a) Li, которую используют для регистрации нейтронов в специальных приборах — борных счетчиках и борных камерах эти приборы наполнены газообразным фторидо и бора ь ли покрыты с внутренней стороны карбидом бора. [c.349]

Численные расчеты показывают, что использование этого соотношения для расчета реактора дает завышенную оценку величины критической массы. Этого следовало ожидать, ибо ири вычислении плотности столкновений (в действительности скорости поглощения нейтронов) мы пренебрегли в выражении (8.286) вкладом высших гармоник. Таким образом, скорость производства нейтронов в активной зоне занижена и в результате этого критическая масса, необходимая дла поддержания системы в стационарном состоянии, завышена. Поэтому назовем уравнение (8.288) верхним и р и б л и ж е н нем. [c.364]

В отличие от обычных (нерадиационных) каталитических процессов донорно-акцепторного типа наибольший радиационно-каталитический эффект должен быть при использовании диэлектриков и плохих полупроводников (силикагель, А1гОз, MgO, ZnO и т.п.). При воздействии нейтронов и тяжелых заряженных частиц эффект может быть больше, чем при обработке V-лучами или быстрыми электронами. С ростом температуры облучения и реакции влияние облучения на каталитическую активность уменьшается. Большое значение имеют доза облучения и энергия излучения. [c.195]

Активационный анализ с применением быстрых нейтронов использован для определения брома в тяжелых минералах [722], рудах и продуктах их обогаш ения [183], фосфор- [155[ и фторсо-держаш их органических соединениях [732]. Одновременно с бромом можно определить многие другие элементы. Однако по чувствительности этот метод уступает методу с использованием тепловых нейтронов. [c.156]

Другой путь осуществления ядерной реакции на медленных нейтронах—использование плутония Ри , который делится под действием медленных нейтронов и поэтому может быть npnMeHerf в качестве [c.160]

Упругое соударение нейтронов с тян<елыми ядрами горючего вызывает лишь небольшие изменения кинетической энергии нейтронов. Поэтому реакции упругого рассеяния представляют большой интерес лишь при рассмотрении взаимодействия нейтронов с нетопливными компонентами реактора. Таким образом, две обобщенные характеристики — относительная вероятность реакции с делением в реакциях, связанных с захватом нейтрона, и число нейтронов, приходящихся на одно деление,— определяют достоинства и пригодность делящегося материала для использования его в качестве горючего. [c.15]

Начнем с применения одпоскоростпой диффузионной теории к многозонным средам. С ее помощью нельзя рассчитать распределение нейтронов при замедлении, но при учете влияния отражателей ее можно нрименить для онределения уменьшения утечки нейтронов в случае использования отражателя. [c.301]

Для многих практических приложений, таких, например, как предварительные расчеты, необходимая первоначальная информация состоит в надежной оценке критической массы. Для этого очень удобна двугрупповая модель, поэтому ясно, что очень удобно было бы иметь такую формулировку этой методики, которая до предела бы сократила необходимый объем вычислительной работы. Такой метод был предложен Р. П. Фейнманом и Т. А. Уэл-тоном. Метод Фейнмана — У Элтона вытекает непосредственно из теории односкоростного приближения. Сущность этого метода заключается в эффективном представлении функции нейтронного потока в виде произведения двух функций, одна из которых зависит только от пространственной координаты, а другая — только от энергии, и в описании пространственного распределения в каждой энергетической группе с помощью лишь основной гармоники. Несмотря на то, что эти упрощения достигаются ценой некоторой потери точности, численные результаты, полученные этим методом, особенно в приложении к системам с водяным замедлителем, весьма хорошо согласуются с результатами, полученными при использовании более точных моделей. [c.347]

В действительности же нри вычислении точного раснределения плотно сти нейтронов в ядерном реакторе нельзя разделять процессы диффузии и замедления. Как уже было отмечено в предыдущих главах, такое разделение было сделано для упрощения сложных вопросов, чтобы не привлекать сразу большого числа аналитических методов и физических представлений. Одиако необходимо отметить, что несмотря на то, что каждая из теорий лишь нриблигкенпо описывает общую картину в реакторе, в практике встречается много частных случаев, когда существенную роль играет или процесс замедления, или процесс диффузии, и с некоторым приближением можно применить соответствующую теорию, например в случае использования для расчета реактора моноэнергетической теории диффузии (см. гл. 5). Предполагалось, что система близка к тепловой и, следовательно, моноэнергетическое рассмотрение долн но давать хорошее ириближение для пространственного раснределения тепловых нейтронов. [c.186]

Коэффициент размножения снабжен здесь значком нуль для того, чтобы указать, что эта величина коэффициента размножения получена при использовании первоначального распределения источников Г< >(г). Конечно, число нейтронов во втором поколении, вообще говоря, зависит от пространственного распределения нейтронов первого поколения. Поэтому правильное значение коэффициента размножения для реактора получается в том случае, когда используют такое распределение источников, которое повторяет себя в следующем поколении. Описанный выше расчет потсп ов в реакторе теперь можно повторить, выбрав в качество нового распределения источников функцию Р< )(г) [c.387]

Вторая поправка является попыткой учесть ошибку использования плотности замедления при вычислении вместо нейтронного потока и сводится к получению более точгюй формулы, зависящей от нейтронного потока. Если обычное соотношение связи между плотностью замедления и потоком верно [c.293]

В обш ем случае К (г г ) — довольно сложная функция, за исключением случая, когда рассматривается рассеяние только вперед. Примером последнего типа служит функция (и ф ), которая была сконструирована для использования в задаче о плите с источниками нейтронов, испытавших лишь одно рассеяние [ср. с уравнениями (5.229)]. Другим, еще более элементарным примером ядра К является функция (5.84), которую применяют в специальном случае бесконечной однородной среды. В большей части дальнейшего пзлон ения не потребуется конкретное выран(ение введенного определения ядра, за исключением требования, чтобы эта функция существовала. Таким образом, введение понятия ядра представляет собой в основном удобный формализм, который позволяет записать уравнения нейтронного баланса в особенно простом виде. [c.352]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология