A kölcsönhatás a neutronok az anyaggal
A kölcsönhatás a neutronok az anyaggal
Tulajdonságok neutronok különböző energiákat. Áthaladó anyag neutronok okozzák magreakciók és különféle rugalmasan szórt a magok. A intenzitását ezen mikroszkopikus folyamatok végső soron meghatározza minden makroszkopikus tulajdonságait neutronok áthaladó anyag, mint például a retardáció, diffúzió, felvétel és t. D. Mivel a neutron nulla elektromos töltéssel, gyakorlatilag nem lép kölcsönhatásba az atomi elektronok a membránok. Ezért az atomi környezet jellemzői nem játszanak szerepet a terjedését neutronok ügyben. Ez pusztán egy nukleáris folyamatot.
A keresztmetszetek különböző neutron magreakciók függ a neutronenergia, nagyon szabálytalan, és változhat az egyik mag a másikra, ha a változó vagy Z. keresztmetszete neutron kölcsönhatások magok nőnek átlagosan törvény által „1 / v” csökkenő neutronenergia. Szerint az ingatlan, a neutronok két csoportra oszthatók - lassú és gyors neutronokat. A határ két csoport között nincs szigorúan meghatározott. Fekszik a 1000 eV.
A neutronok szerint osztályozzák az energiát.
Lassú. energia <1 эВ, Резонансные. 1 эВ ÷ 10 кэВ, Промежуточные. 10 кэВ ÷ 1 МэВ, Быстрые. 1 МэВ ÷ 100 МэВ, Релятивистские.> 100 MeV.
lassú neutronok általában osztva meleg és hideg viszont.
Termikus neutronok vannak a termikus egyensúlyt a atomok a közeg. Az átlagos energia - századmásodperc elektron volt. Gyakran, a jellemző energia a termikus neutron jelzik mennyiségét 0,025 eV nyerik kapcsolatban
ahol k - Boltzmann állandó, az abszolút hőmérséklet megfelelő a termikus neutron nyert energia értéke T = 0 300 azaz szobahőmérsékleten. Így az energia Etepl megfelel a legvalószínűbb sebesség neutronokat, amelyek termikus egyensúlyban van a környezetben szobahőmérsékleten.
Megjegyezzük, hogy a sebesség lassú neutronok nagyon relatív. Még az energia a neutron
0,025 eV a sebessége 2 km / sec.
Úgynevezett hideg neutronok energiáját kisebb, mint 0,025 eV:
Jehol <0.025 эВ.
Hideg neutronok nagyon erősen nyilvánul hullám tulajdonságait, a hossza a hidegneutron hullámhossz sokkal hosszabb atomi távolságokkal.
Neutronok energiáját ≈ 1 eV 10 keV úgynevezett rezonancia. mert ezen a területen a közepes és nehéz atommagok neutron teljes keresztmetszetben nagy és az energiafüggőség egy vastag palánk rezonanciák.
Neutronok energiáját 10 keV 1 MeV nevezett közvetítők. Gyakran tartalmaznak közbenső és a rezonancia neutronok. Ebben az energiában tartományban az egyes rezonanciák egyesítése (kivéve könnyű atommagok) és részben egy átlagos növekedésével csökken az energia.
A gyors neutronok energiákat tartalmazza 1-től 100 MeV.
Neutronok energiák feletti 100 MeV nevezik relativisztikus.
Az 5. táblázat mutatja az energia és a nagyságrendi keresztmetszetének különböző nukleáris reakciók által kiváltott neutronokat.
neutron diffúzió. Lelassult hőenergiává neutronok diffúz, terjed az anyagban minden irányban a forrástól. Ezt a folyamatot mintegy által leírt szokásos diffúziós egyenlet kötelező figyelembe véve a felszívódás, ami mindig magas termikus neutronokat. A fő jellemzője a közeg, amely leírja a diffúziós folyamat a diffúziós hossza L, által meghatározott kapcsolatban
ahol - az átlagos négyzetes távolság, amelynél a termikus neutron bemegy az anyag a születési hely átvételek. diffúziós hossza körülbelül ugyanolyan nagyságrendű, mint a hossza a lassulási τ 1/2. E két mennyiség meghatározásához a forrástól való távolság, amelyet a jelentős mennyiségű termikus neutronok.
Táblázat. A 6. ábra az értékek L és τ a legáltalánosabb lassítok. Ez a táblázat azt mutatja, hogy a normál víz τ 1/2> L, ami azt jelzi, erős abszorpciós. A nehézvíz, éppen ellenkezőleg, x 1/2 >> L. Ezért ez a legjobb moderátor.
A mennyiség L nem csak attól függ a diffúziós maga, hanem az abszorbens tulajdonságok a közeg. Ezért, L nem teljesen jellemezzük a diffúziós folyamat. Egy további független diffúzió jellemző az átlagos élettartam d diffúzióképes neutron.
neutron albedó. Egy érdekes tulajdonsága a neutronok is képesek, hogy tükrözze a különböző anyagok. Ez nem tükrözi a koherens és diffúz. A mechanizmus a következő. A neutron környezetbe jut, tapasztalható véletlenszerű ütközések magok, és miután egy sor összecsapások tudott repülni vissza. Annak a valószínűsége, az ilyen eltérést nevezik albedóját neutronok a környezetre. Nyilvánvaló, az albedó a magasabb annál nagyobb a szórási keresztmetszete, és az alsó részén az abszorpciós neutronok által sejtmagok a közeg. Jó reflektorok tükrözik a 90% -os csökkenése ezekben neutronok, azaz Van egy albedó legfeljebb 0,9. különösen, a normál víz albedója 0,8. Nem meglepő tehát, hogy a neutron reflektorok széles körben használják a nukleáris reaktorok és más neutron található. Lehetőség tükrözi neutronok magyarázata a következő. Lépett a neutron reflektor minden ütközés nucleus lehet elszórtan bármely irányba. Ha a felület a neutron verődnek vissza, hogy legyek vissza, azaz Ez tükröződik. Ha a neutron szóródik egy másik irányba, akkor szétszórja, hogy eláll a környezetre a későbbi ütközések. Ugyanez a folyamat vezet az a tény, hogy a neutron koncentrációja csökken meredeken határvonala mellett a közeg, amelyben azokat előállították, mert a valószínűsége egy neutron kihagyni nagy.