Замедление нейтронов

ЗАМЕДЛЕНИЕ НЕЙТРОНОВ, уменьшение кинетической энергии нейтронов в результате многократных столкновений с атомными ядрами вещества. В ядерных реакциях, являющихся источниками нейтронов, образуются, как правило, быстрые нейтроны (с энергией > 1 МэВ). Быстрые нейтроны при соударениях с атомными ядрами теряют энергию крупными порциями, расходуя её гл. обр. на возбуждение ядер или их расщепление. В результате одного или неск. столкновений энергия нейтрона становится меньше миним. энергии возбуждения ядра (от десятков кэв до неск. Мэв в зависимости от свойств ядра). После этого рассеяние нейтрона ядром становится упругим, т. е. нейтрон расходует энергию на сообщение ядру скорости без изменения его внутр. состояния. При одном упругом соударении нейтрон теряет в среднем долю энергии, равную 2A/(A + 1)2, где А - масса вое число ядра-мишени. Эта доля мала для тяжёлых ядер (1/100 для свинца) и велика для лёгких ядер (1/7 Для углерода и 1/2 для водорода). Поэтому 3. н. происходит на лёгких ядрах гораздо быстрее, чем на тяжёлых (см. табл.).

3. н. приводит в конечном счёте к образованию т. н. тепловых нейтронов - газа нейтронов, находящегося в тепловом равновесии со средой, в к-рой происходит 3. н. Средняя энергия теплового нейтрона при комнатной темп-ре равна 0,04 эВ.

В процессе замедления часть нейтронов теряется, поглощаясь при столкновении ядрами или вылетая из среды наружу. В замедлителях нейтронов - веществах, содержащих лёгкие ядра, слабо захватывающие нейтроны,- при достаточно больших размерах замедлителя потери малы и большая часть нейтронов, испущенных источником, превращается в тепловые нейтроны (для этого размеры замедлителя должны быть велики по сравнению с размером LБ области, в к-рой нейтроны диффундируют за время замедления, см. табл.).
 

Среднее число столкновений N, среднее время замедления t и среднее квадратичное удаление LБ нейтрона от источника при замедлении нейтрона в неограниченной среде от энергии 1 МэВ до энергии 0,1 эВ
Вещество
N
t, мксек
LБ ,см
Свинец
1600
1300
200
Графит
110
70
43
Вода
23
3
13

К числу лучших замедлителей, широко используемых в ядерной физике и ядерной технике для превращения быстрых нейтронов в тепловые, относятся вода, тяжёлая вода, бериллий, графит (см. Ядерный реактор).

Л. Шапиро.

По материалам БСЭ.

Категория: З | Добавил: lascheggia (30.09.2015)
Просмотров: 562