Эффективное сечение поглощения нейтронов

Эффективное сечение поглощения тепловых нейтронов [c.543]

Второе граничное условие заключается в требовании непрерывности результирующего тока нейтронов плотности потока нейтронов на границе. Это условие более удобно записать в интегральной форме изменение числа нейтронов по всему объему реактора равно нулю. Это условие должно выполняться, когда система находится в стационарном состоянии. Однако оно применимо также и к нестационарным системам, так как уравнения, описывающие поведение во времени систем, могут быть всегда сведены к эквивалентным стационарным уравнениям с помощью эффективного поперечного сечения поглощения 2. Таким образом, это интегральное условие может быть записано в виде [c.322]

Эффективное сечение поглощения тепловых нейтронов 20 барн атом 1304]. [c.513]

Следует особо отметить, что сечение захвата нейтронов бором-10 велико и в широком интервале их энергий, включающем тепловую и надтепловую области, изменяется обратно пропорционально скорости нейтронов. Большая величина эффективного сечения поглощения нейтронов изотопом °В обусловлена в основном реакцией В (п, а) нри которой бор превращается в выбрасывая ск-частицы. Образующиеся при этом ядра лития и ск-частицы обладают высокой ионизирующей способностью, а литий-7, кроме того, имеет довольно заметное сечение захвата по отношению к быстрым нейтронам. [c.193]

Металлический натрий (чистый или в виде сплавов с другими металлами) находит разнообразное применение в качестве теплоносителя в клапанах авиационных двигателей, в машинах для литья под давлением (для охлаждения плунжера), а также в ряде химических процессов, где возникает необходимость равномерного обогрева в пределах 450—650° С. Особое место занимает применение натрия и его сплава с калием в качестве жидкометаллического теплоносителя в ядерных энергетических установках благодаря малым эффективным сечениям поглощения нейтронов, высокой температуре кипения, высокому коэффициенту теплопередачи, хорошей теплостойкости, а также отсутствию взаимодействия с обычными конструкционными Материалами цри высоких температурах, развиваемых в современных энергетических ядерных реакторах. [c.8]

В общем случае (когда Ед — микроскопическое эффективное сечение поглощения) величина 2аФ —это число поглощенных нейтронов при всех ядерных реакциях в 1 см за 1 сек. [c.614]

Ряд изотопов обладает высоким эффективным сечением реакции захвата тепловых нейтронов. Поглощение нейтронов при их взаимодействии с ядрами элементов, входящих в состав поглощающего вещества, подчиняется экспоненциальному закону [c.365]

За последнее время характер применения ниобия за рубежом (США) существенно изменяется. Отмечаются две потенциальные области применения, в которых ниобий имеет известные преимущества перед танталом атомная энергетика и реактивные двигатели. Меньшее эффективное сечение поглощения нейтронов, высокая прочность и другие благоприятные свойства определяют выбор ниобия и его сплавов в качестве материала оболочки для урановых стержней в реакторах. Для применения при высоких температурах в реактивных двигателях ниобий более предпочтителен, чем тантал, так как имеет значительно меньший удельный вес и легче обрабатывается давлением. [c.565]

Представляет интерес рассмотрение всех продуктов деления в отношении их ядерного выхода, активностей и эффективных сечений поглощения нейтронов в соответствии с общей химической [c.38]

Величина р определяется геометрическими факторами — размерами и конструкцией реактора и отражателя е определяется свойствами материалов, входящих в реактор, а именно средним значением эффективного сечения поглощения нейтронов. Очевидно, это среднее значение пропорционально эффективным сечениям для всех ядер, входящих в материал, и количеству поглощающих ядер. Если обозначить эффективное сечение поглощения ядер примесей а , а концентрацию данной примеси в основном материале С , то общее поглощение нейтронов, вызываемое всеми примесями, будет определяться величиной [c.12]

Для реакторов НТК с шаровыми твэлами исследуются различные дополнительные аварийные системы компенсации реактивности. Одна из концепций характеризуется тем, что в первый контур вводится вещество, содержащее гадолиний, которое распределяется в потоке гелия, циркулирующего через активную зону, и частично отделяется от теплоносителя за счёт осаждения на свободной поверхности твэлов. Это вещество является жидким или газообразным носителем гадолиния и осуществляет транспортировку поглотителя из устройств системы компенсации реактивности до активной зоны НТК. Эффективное сечение поглощения тепловых нейтронов изотопом Сс1 составляет 2,5 10 барн, а для природной смеси изотопов гадолиния оно равно 4-10 барн. Поэтому осаждение даже относительно небольшого количества гадолиния на поверхности твэлов приводит к значительному снижению реактивности. В результате реакции (п, 7) появляется стабильный [c.214]

При проведении анализа возможно поглощение тепловых нейтронов в исследуемом образце в том случае, если в нем присутствуют элементы с высоким эффективным сечением захвата тепловых нейтронов, такие, как литий, бор, кадмий, редкоземельные элементы. Для учета этой потери нейтронов проводят измерение потока нейтронов, возникающ,его при анализе эталонного препарата. Затем повторяют измерение, поместив эталонный препарат за кадмиевый экран толщиной 1. и.и, который полностью поглощает тепловые нейтроны. Разница двух выполненных измерений, отнесенная к первому измерению, представляет собой максимально возможную ошибку, которая колеблется в пределах 4—16%. [c.359]

Физико-химические свойства соединений. Выбор этих элементов не случаен. Как видно из табл. 14.2.1, все они имеют высокие эффективные сечения поглощения тепловых нейтронов, что является одним из непременных условий для эффективной работы систем управления и защиты атомных реакторов. [c.216]

Метод применим для веществ, атомы которых обладают большим эффективным сечением поглощения медленных нейтронов. К ним относятся изотопы кадмия, гадолиния, самария, бора, лития и др. Количество поглощенных нейтронов пропорционально числу атомов, содержащих эти изотопы. В качестве детекторов используют легко активируемые пластины из серебра или диспрозия. Определение обычно производят методом сравнения с эталоном, как описано в работе 12. Активность детектора будет тем меньше, чем больше поглотилось нейтронов, т. е. чем больше содержание бора. [c.223]

В качестве замедлителей нейтронов применяются графит, обычная и тяжелая вода, а также соединения бериллия. В хорошем замедлителе нейтроны при столкновении с ядрами должны терять большое количество энергии, а эффективное сечение поглощения при этом должно быть небольшим. Для предотвращения утечки нейтронов активная зона реактора окружается слоем соответствующего материала — отражателя. [c.613]

В основе метода анализа по поглощению нейтронов лежит тот факт, что способность ядер различных элементов поглощать нейтроны меняется очень сильно, на несколько порядков, в зависимости от заряда ядра и энергии нейтронов. Эта способность обычно характеризуется так называемым эффективным поперечным сечением поглощения нейтронов а, связанным с ослаблением пучка нейтронов о до и после прохождения слоя поглотителя, содержащего N атомов на 1 см . [c.71]

Уникальное свойство — отсутствие заметного взаимодействия ниобия с ураном при температуре до 1100°С и, кроме того, хорошая теплопроводность, небольшое эффективное сечение поглощения тепловых нейтронов сделали ниобий серьезным конкурентом признанных в атомной промышленности металлов — алюминия, бериллия и циркония. Кроме того, искусственная (наведенная) радиоактивность ниобия невелика. Поэтому из него можно делать контейнеры для хранения радиоактивных отходов или установки по их использованию. [c.213]

Для примера рассмотрим натрий-графитовый реактор, работающий при плотности тока тепловых нейтронов 5,3-10 см -сек . Зная ядерные свойства ТЬ и (см. рис. 7. 1) и считая эффективное сечение поглощения ТЬ равным 12 барн, находим, что активность ТЬ перед охлаждением составит 6660 мккюри/г ТЬ и что для снижения ее до уровня фоновой активности ТЬ потребуется охлаждение в течение 358 дней. Так как большой период охлаждения не экономичен, то может возникнуть необходимость обрабатывать выделенный торий при более высоких уровнях активности, чем у природного тория. [c.266]

Таким образом, запщта должна иметь в своем составе водород (вода, полиэтилен) или другое легкое вещество (графит) для замедления быстрых и промежуточных нейтронов при упругом рассеянии, тяжелые элементы (железо, свинец) для замедления быстрых нейтронов в процессе неупругого рассеяния и ослабления от захватного у-излучения, элементы с высоким эффективным сечением поглощения тепловых нейтронов (кадмий, бор). [c.55]

Глава 12. Нейтронографический анализ. 12-1. Некоторые формулы нейтронографии. 12-2. Характеристики нейтронов различных энергий. 12-3. Свойства рентгеновских лучей и нейтронов. 12-4. Рассеяние нейтронов на изотопах элементов. 12-5. Поглощение нейтронов. 12-6. Ядер.ше и магнитные амплитуды рассеяния нейтронов. 12-7. Формфакторы магнитного рассеяния для атомов и ионов. 12-8. Эффективные сечения рассеяния нейтронов для металлов и сплавов. [c.322]

Эта величина может быть названа эффективным сечением увода , которое связано с действительным (полным) сечением увода дополнительным членом временного поглощения a/v. Если решение в форме (7.214) существует, то мы свели нестационарную задачу к эквивалентной стационарной, которая описывает баланс нейтронов в системе с полным сечением 2 и с такими же источниками, как и в реальной системе. [c.268]

Здесь т) имеет обычное определение. Следует отметить, что с=1, и ф>0 только в тех случаях, когда среднее число (т]) вторичных нейтронов на один поглощенный больше единицы. Эти параметры могут быть также выражены как функции эффективного поперечного сечения поглощения 2. Соответствующее определение для с было дано в уравнении (8.93). Избыток вторичных нейтронов на одно столкновение (ф) дается соотношением [c.321]

Титан, цирконий и гафний наиболее заметно различаются по плотности, температуре плавления и температуре кипения. Кроме того, у гафния высокое эффективное поперечное сечение поглощения тепловых нейтронов, равное 105 барн у циркония оно 0,18 0,02 барн. [c.212]

Э4х )ективное сечение реакций, осуществляемых медленными нейтронами, обратно пропорционально скорости нейтронов, или (поскольку скорость пропорциональна Е) корню квадратному из энер-гии нейтрона. Однако часто наблюдается резкое возрастание эффективного сечения с повышением энергии нейтронов. Это явление, пример которого для кадмия графически изображен на рис. 18, носит название нейтронного резонанса, или резонансного поглощения нейтронов, и основано на том, что образующееся при поглощении нейтрона данной энергии промежуточное ядро находится на одном из возможных для него квантовых уровней и, следовательно, вероятность Образования такого ядра резко возрастает. [c.85]

Эффективные сечения для тепловых нейтронов. Исключая окрестности резонансных уровней, медленные нейтроны всегда поглощаются с эффективным сечением, обратно пропорциональным скорости ( закон I/o ). Поглощение приводит к радиационному захвату или к одному из немногих производимых медленными нейтронами процессов, которые сопровождаются испусканием тяжелой заряженной частицы, в частности к реакциям 3Li (n,a)iH , дВ (п, a)зLi 7Ы (п,р)бС , 17С1з (п, р) и к делению. Закон 1/да становится понятным из того замечания, что в отсутствие резонанса вероятность захвата нейтрона возрастает пропорционально времени пребывания нейтрона поблизости от ядра, т. е. обратно пропорционально скорости нейтрона. Если обозначить эффективное сечение для нейтронов с энергией 0,025 eV (имеющих скорость о) через сгд, а для нейтронов, имеющих скорость v — через а, то [c.48]

Еще большие затруднения в оценке величины Р обусловлены тем фактом, что поток нейтронов заметно ослабляется у поверхности образца и поглощается в объеме вещества мишени. Это поглощение особенно существенно для больших мишеней с относительно высокими эффективными сечениями. Вокруг таких мишеней возникают сильные искажения нейтронного поля. Например, при облучении толстой золотой фольги ослабление нейтронного потока в соседнем канале, находящемся на расстоянии 50 см, может достигать 50%. [c.667]

Значение разделения изотопов для атомной технологии совершенно очевидно. Разделение изотопов делящегося под действием медленных нейтронов, и №38 содержание которого в природном уране гораздо больше, осуществляется на мощных заводах. Исключительная замедляющая способность тяжелой воды является причиной того, что крупномасштабное производство ее — неотъемлемая часть программы по атомной энергии. В связи с тем что другие реакторные материалы теплоносители, разбавители горючего и конструкционные материалы — не должны содержать изотопов, имеющи.к большое сечение поглощения нейтронов, применение их в реакторах требует разделения изотопов. Например, ТЬ (N 503)4 может применяться в зоне воспроизводства гомогенного реактора-размно.жителя, —весьма полезный жидкометаллический теплоноситель, а — ценный компонент горючего на основе расплавленных солей. Для целей атомной энергетики было выделено много килограммов изотопа В °, хорош о поглощающего нейтроны. Эффективность поглотителей и детекторов нейтронов, основанных на реакции В п, а)Ь1 гораздо выше в случае применения бора, высокообогащенного по изотопу В , чем при использовании природной смеси, содержащей 19,8% В . Кроме того, в различных методах ядерных исследований (бомбардировка в циклотроне, измерение ядерных свойств и т. д.) требуются небольшие количества отдельных изотопов. Разделенные стабильные изотопы при.меняются как меченые атомы, особенно в тех случаях, когда радиоактивные изотопы [c.334]

Значения, указанные в табл. 3.2, являются эффективными величинами для Мак-свелл-Больцмановского распределения нейтронов при эффективной ° = 400° С. Они взяты из доклада БНЛ-325 [I]. Для трех изотопов плутония важен учет резонансов в сечениях поглощения нейтронов с энергией около 1, 9в. На этих резонансах происходит заметное поглощение замедляющихся нейтронов. Для упрощения расчетов эффективные сечения для этих изотопов получены внесением поправок к истинным тепловым сечениям, учитывающих поглощение нейтронов на резонансах в процессе замедления. [c.77]

В процессе деления основная часть нейтронов образуется за очень короткий промежуток времени (Ю сек) — это так называемые мгновенные нейтроны, и только 0,767о всех нейтронов образуется с запаздыванием — это так называемые запаздывающие нейтроны. Высвободившиеся нейтроны обладают высокой скоростью, а при их прохождении через какое-либо вещество происходят частично упругие и частично неупругие столкновения с ядрами атомов этого вещества. При упругих столкновениях нейтроны сообщают ядрам кинетическую энергию, теряя при этом скорость. Этот процесс получил название упругого рассеяния. При неупругих столкновениях нейтроны поглощаются, причем ядра становятся более возбужденными. Свою энергию возбуждения ядро может отдать снова полностью или частично, высвобождая при этом захваченный ранее нейтрон неупругое рассеяние) нейтрон может образоваться также в результате распада, или деления. Как уже отмечалось, многочисленные столкновения замедляют быстрые нейтроны до скорости тепловых нейтронов. Время замедления, зависящее от замедлителя, составляет примерно 10 сек. Вероятности рассеяния, поглощения и деления определяются соответствующими эффективными сечениями. [c.551]

На принципе замедления нейтронов можно создать приборы для определения содержания легких элементов (бериллий, углерод и т. д.) в смеси с тяжелыми. Измерение степени поглощения нейтронов различными веществами можно использовать для определения содержания элементов, ббладающих большим эффективным сечением захвата нейтронов (бор, кадмий и др.). [c.282]

Эффективные сечения ядерных реакций также показывают ярко выраженные периодичности. Например, сечения поглощения нейтронов магическими ядрами (5б Ва,8з В1 и др.) оказываются значительно уменьшенными по сравнению со значениями для соседних ядер с незаполненными нейтронными оболочками. Как показали эксперименты М. Г. Мещерякова, Гриффитса и др., последние ядра лучше поглощают нейтроны. Отметим еще, не останавливаясь на подробностях, что понимание ядерного фотоэффекта также невозможно без привлечения модели оболочек, так как одна часть протонов и а-частиц вырывается с определенных уровней, поведение же другой их части, но-видимому, можно объяснить [c.88]

В настоящее время введено в эксплуатацию большое число исследовательских ядерных реакторов различных типов, не говоря о реакторах, предназначенных только для производства электроэнергии и расщепляющихся материалов. В каталоге за 1962 г. [13] число действующих исследовательских и испытательных реакторов значительно превышало 200. Почти во всех из них в качестве горючего используется уран либо в видр природной смеси изотопов, либо обогащенный изотопом уран можег быть изготовлен в виде пластин, стержней, небольших блоков из металла или сплава, в виде таблеток из окиси урана или же в виде раствора какой-либо соли урана. Кроме того, действует и несколько реакторов, работающих на плутонии-239. Поскольку большинство исследовательских реакторов работает на тепловых нейтронах, осуществляющих цепную реакцию, все они содержат в себе замедлители — вещества, назначение которых состоит в замедлении быстрых нейтронов, испускаемых при делении (средняя энергия нейтронов деления равна - 2,5 Мэв, наиболее вероятная энергия составляет 0,6 Мэе), до тепловых энергий. Желательно, чтобы замедлители обладали малым массовым числом и низким сечением поглощения нейтронов в качестве замедлителей обычно применяется вода,, тяжелая вода, графит и бериллий. Огромное количество тепла, создаваемое ценным процессом деления, должно быть отведено из реактора по этой причине все реакторы — исключая самые маломощные — оснащены эффективной системой охлаждения. В качестве охладителей используется также целый ряд веществ вода, тяжелая вода, воздух, углекислый газ и жидкие металлы. Реакторы, в которых одно и то же вещество выступает в роли как охладителя, так и замедлителя, часто оказываются наиболее экономичными. [c.376]

Экспериментальный метод определения эффективного сечения данного вещества методом активации основан на измерении активности тонкой фольги исследуемого вещества. В тонком образце вещества интенсивность (или поток) нейтронов можно считать постоянной. Если V — объем поглощающей фольги, то при нейтронном потоке Фс за 1 сек поглощается У ЕаФс нейтронов. При поглощении каждого нейтрона возникает радиоактивное ядро, поэтому выход возникающего радиоактивного изотопа составляет 1 2аФс в 1 сек. Одновременно в процессе облучения происходит распад радиоактивных ядер с эффективной константой распада Я. Этот нестационарный процесс описывается дифференциальным уравнением [c.614]

При добавлении замедлителей в систему, содержащую нуклиды с четным числом нейтронов, критическая масса нуклида резко возрастает. Например, при добавлении в систему водорода уже при значениях р /р . > 5 (р — концентрация ядер нуклида в 1 см , индекс н означает водород, х — тяжелый нуклид) критрмеская масса становится бесконечной для всех нуклидов с четным числом нейтронов, имеющих атомную массу не более 244. Аналогично ведут себя и другие критические параметры. Такое поведение критических параметров объясняется энергетической зависимостью нейтронных сечений деления и поглощения. Отношение сечения деления к сечению поглощения для нуклидов с четным числом нейтронов резко уменьшается при уменьшении энергии нейтронов. Поэтому смягчение спектра при введении замедлителей в систему приводит к возрастанию критических параметров. Такая энергетическая зависимость сечений деления и поглощения сказывается и на эффективности отражателей. Отражатели, хорошо замедляющие нейтроны, менее эффективны в системах, содержащих нуклиды с четным числом нейтронов, по сравнению с отражателями, слабо замедляющими нейтроны (табл. 12.2.4). [c.236]

Присутствие потока резонансных нейтронов в реакторе несколько осложняет активационный анализ материалов, имеющих сильные резонансы поглощения нейтронов, так как вследствие сильного поглощения резонансных нейтронов происходит изменение энергетического спектра нейтронов внутри образца, что в конечном счете может исказить результаты анализа. С другой стороны, поток резонансных нейтронов увеличивает уровень наведенной активности изотопов, имеющих большой резонансный интеграл, по сравнению с активацией чисто тепловым потоком нейтронов. В этом случае для расчета наведенной активности по уравнению (2.14) следует применять эффективное сечение активации сгэфф> которое учитывает активацию под действием тепловых и резонансных нейтронов [c.59]

Активация нейтронами. Принципы нейтронного активационного анализа теперь уже хорошо установлены и больше но нуждаются в подробном разборе. Так как сечение захвата быстрых нейтронов обычно много меньше, чем сечение захвата медленных нейтронов [4], ошибки за счет самоэкранирования нри активационном анализе на быстрых нейтронах будут меньше. Так, нанример, в то время как для мышьяка сечение захвата медленных, или тепловых, нейтронов (эффективная энергия около 0,02 эв) равно 4,3 барн, его сечение поглощения для быстрых нейтронов, или нейтронов деления (эффективная энергия около 1 Мэв), составляет всего несколько миллибарн. Для хрома сечепие захвата медленных нейтронов равно 3,1 барн, а для быстрых нейтронов сечение захвата не определено. Но оно, вероятно, должно быть меньше, чем у мышьяка, так как, в общем, сечение захвата быстрых не11тронов уменьшается с уменьшением атомного номера [5]. Однако активация быстрыми нейтронами дает преимущества лишь в том случае, когда получается отвечающая предъявляемым требованиям чувствительность онределенпя следов примесей. При определении серы с помощью реакций 3 (га, на медленных нейтронах и 8 (р,п)Р на быстрых нейтронах сечение захвата быстрых нейтронов 8 несколько меньше, чем сечение захвата медленных нейтронов 8 (60 [6] и 260 мбарн [7] соответственно), но за счет большего относительного содержания и легкости регистрации наведенной активности в данном случае метод активации быстрыми нейтронами оказывается более чувствительным [8]. [c.169]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология