Файл: Альбедо нейтронов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 134

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

титана,

19,5- Ю - 2

для железа и 2 3 , 4 - Ю - 2 для бетона. Эмпири­

ческий

параметр

b в этом

случае

равен 0,19; 0,162; 0,12 и 0,055

для воды, титана,

ж е л е з а

и бетона

соответственно.

 

 

0

 

10

20

 

S0

40

50d,CM

0

20 • 40

60Ѳ0,град

 

Рис. 3.13. Зависимость потокового интегрального числового (а,

 

в)

и

дозового

квазиальбедо

(б,

г)

вторичного

Y-излучения

 

 

от

толщины

отражателя

(о, б)

и угла

падения

нейтронов

на

 

 

поверхность

отражателя

(s,

г)

из

воды

( О ) ,

бетона

( А ) ,

 

 

 

 

 

железа

( V ) , титана

( X ) , свинца

( • ) :

 

 

 

 

 

 

 

— проведено

через

экспериментальные

значения: — • — •— —

 

данные работ [15, 16], пересчитанные на исследованный спектр неіітоо-

 

нов

источника;

 

 

 

— результаты

расчета

в двухгрупповом

 

диффу­

 

 

 

зионном

приближении

для воды

(/),

железа

(3)

и

бетона

 

(2).

 

 

На

рис. а,

в

по

оси

ординат

отложена

величина

Лц'^О0 =0°,

d),

 

 

 

10-= квант /нейтрон,

а

на

рис. б,

г —величина

/1д

(0'°=0%

d),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I0-"

рад/нейтрон.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

вычислении

дозового квазиальбедо

значение

Лд' v

(d =

= оо)

составляет

 

33-10-";

 

21,8-10-";

 

1 7 - Ю " ' 1 ;

21.6Х

Х І 0 - 1 1

рад/нейтрон

дл я

воды,

титана,

ж е л е з а , и

бетона

соот­

ветственно.

Значения

 

п а р а м е т р а

b

равны

0,235;

0,23, 0,138 и

0,0057

для

воды,

титана,

ж е л е з а

 

и

бетона

соответственно.

Н а

рис. 3.14, а,

б д а н н ы е

работы [27] сравниваются с

результатами

137


расчета на основе данных работы

[23] . Р а с х о ж д е н и я

между

ре­

зультатами находятся в

пределах

погрешностей эксперимента

и расчета.

 

 

 

 

 

 

 

Д л я сравнения с результатами

расчетных

работ

[15,

16]

И. В. Горячевым и др. [27] была получена формула для

потоко­

вого интегрального дозового квазиальбедо

от

бетона

для

иссле­

дованного спектрального

распределения

нейтронов

источника

«Га-

 

20 40 60 ВО 0

20 40 60 80 0

20 40 60 80

^

о

90

 

 

 

І?" О

 

20

40

60в,град

0

20

40

60Ѳ,град 0

20

40

608,град

Рис. 3.14. Зависимость потоковых дифференциальных числового

и

дозо­

вого квазиальбедо для воды (а),

железа

(б)

и бетона

(е)

от

угла

рас­

сеяния Ѳ. Точками обозначены экспериментальные данные работы

И. В. Го­

рячева

и

др. [27]

для Ѳ о =0°

( О ) ;

Ѳ 0 =30°

( # ) ;

Ѳ„ = 50°

( Д ) ;

Ѳ0 = 70°

( А ) :

1—4результаты

расчетов для

Ѳо=0,

30,

50,

70° соответственно:

в

—проведено

через экспериментальные значения;

 

 

— результаты

расчета

диффузионном

двухгрупповом

приближении;

 

 

—данные работ [15, 16), пересчитанные на

 

 

 

 

 

исследованный

спектр

нейтронов

источника.

 

 

 

 

 

(см. рис. З . П )

на

основе

формул,

представленных

в т а б л . 3.10, и

формулы

(3.25):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0) =

2,78 - 10 - " (2,74ц, + 4,69ц.0 2 )

? а д

.

 

(3.27)

 

 

 

 

 

в,

г приводятся результаты

нейтрон

 

 

Н а

рис. 3.13,

экспериментального

исследования И. В. Горячева

и др. [27] зависимости

потоковых

интегральных

числового

и

дозового

квазиальбедо

вторичного

у-излучения

от

 

угла падения

нейтронов

на

поверхность

различ ­

а в


ных отражателей . Д л я воды т а к а я зависимость

носит

косинусои-

дальный характер, для бетона и ж е л е з а наблюдается

выполажи -

вание кривых. У свинца не отмечено-заметной

разницы м е ж д у

значениями квазиальбедо для

Ѳ0 = 0° и Ѳо = 70°, хотя

недоста­

точность данных в этом случае

не позволяет сделать окончатель­

ного заключения о форме угловой зависимости потокового аль­ бедо.

Результаты

экспериментального

исследования

зависимо ­

сти потоковых интегральных квазиальбедо вторичного

у-излуче­

ния от угла

падения

нейтронов

на рассеиватель

И. В .

Горячев

и др. [27] выразили

в виде эмпирической формулы

 

 

 

 

 

 

«

 

 

0) == ^ ( 0 0

=

0 0 ) ^

 

 

 

 

 

(3.28)

где показатель

степени

п

равен

1,0;

0,77; 0,72

для

воды,

бетона

и ж е л е з а при

вычислении

числового

квазиальбедо

и

0,80;

0,82

д л я бетона

и

ж е л е з а

при

вычислении

дозового

 

квазиальбедо

соответственно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З а м е т и м ,

что эти

результаты

отличаются от

данных

работы

[15, 16] дл я

бетона,

которые описываются

дл я

исследованного

спектра формулой

(3.27). Абсолютная

величина

расхождения

м е ж д у формулами

(3.27)

и (3.28) выходит

за

пределы

указан ­

ных авторами ошибок эксперимента и расчета

(15%)

при

углах

Ѳо > 45°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р а з в и в а я

методику

расчета

поля

 

захватного

у-излучения,

предложенную

в работе [23], И. В . Горячев

и др . [27]

получили

т а к ж е формулы для потокового

дифференциального

числового

квазиальбедо вторичного

^ и з л у ч е н и я

в следующем

виде:

 

для источника тепловых нейтронов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lu, + cos Ѳ

 

 

нейтрон;

(3.29)

для быстрых

нейтронов

 

Апц'уб,

я cos Ѳ0

X

Ѳ0 , d; Ѳ)

LjU. - f cos Ѳ

139



1 — ехр

 

 

 

cos (

 

 

квант

 

\

-

 

 

 

cos Ѳ

+

—г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ быстрый

нейтрон,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ці + cos Ѳ

 

 

 

 

стерад /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.30)

где «ѵ — выход

у-излучения

на

один

з а х в а т

нейтрона.

 

 

На рис. 3.14 приведены результаты экспериментального ис­

следования

потоковых

дифференциальных

 

числового

и

дозо­

вого к в а з и а л ь б е д о

вторичного у-излучения

для

различных

 

рас-

сеивателей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н а

рисунке

показаны

результаты

расчета

потокового

диф ­

ференциального

дозового

квазиальбедо

по

ф о р м у л а м ,

анало ­

гичным ф о р м у л а м

(3.29)

и (3.30),

и результаты

расчета п о д а н ­

ным работ

[15, 16]. Экспериментальные

данные

И. В. Горячева

и др . хорошо согласуются

с результатами расчета в диффузион ­

ном двухгрупповом приближении и значительно

отличаются

по

форме

от данных

работ

[15,

16]. Объяснения этому

расхожде ­

нию авторы не дают.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

описания

зависимости

потоковых

 

дифференциальных

к в а з и а л ь б е д о вторичного

у-излучения от угла выхода И. В. Го­

рячев

и

др. [27] предложили

следующее

 

эмпирическое

выра­

жение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ап^

 

0 , d;

Ѳ) =

 

 

(00 ,

d;

Ѳ =

О») е*ѳ ,

 

(3.31)

где угол

Ѳ в ы р а ж е н в

градусах,

а

показатель

k равен

0,005;

0,00708;

0,0045 для воды,

бетона

и ж е л е з а

при вычислении

чис­

лового альбедо и 0,010; 0,01067; 0,00808 для воды, бетона и же ­

леза при

вычислении дозового

квазиальбедо соответственно.

Таким

образом, имеющиеся

в настоящее время в литературе

данные по квазиальбедо типа

нейтрон — у - к в а н т еще не я в л я ­

ются полными. Особенно это относится к данным по дифферен ­

циальному спектральному к в а з и а л ь б е д о и по другим

дифферен ­

циальным характеристикам квазиальбедо для источников

про­

межуточных и быстрых нейтронов дл я большинства

защитных

материалов . К р о м е того, следует

отметить, что результаты

раз ­

личных работ часто находятся

в противоречии м е ж д у

собой.

ЛИТЕРАТУРА

1. Fermi E. Ricerca Scient. VII — 2, 13 (1936).

2.Halpern J. et al. Phys. Rev., 53, 173 (1938).

3.Глесстон С , Эдлунд M. Основы теории ядерных реакторов. Перев. с англ. М., Изд-во иностр. лит., 1954.

4. Chandrasekhar S. Radiative transfer. Oxford, Clarendon Press, 1950.

5.Spencer L. V. et al. Neutron penetration in cylindrical ducts. NBS-8542 (1964).

6. Mockel A. Nucl. Sei. and

Engng, 22, 339

(1965).

 

7. Bellman et al. Invariant imbedding and

radiative transfer in

slabs of defi­

nite thickness. American

Elsevier. N. Y.

Publishing company,

1963.

140