Файл: Альбедо нейтронов..pdf

2.

Coleman W. A. et al. Nucl. Sei. and

Engng, 27, 411

(1967).

3.

Coleman W. A. et al. Differential

neutron current

albedos for concrete in

the incident

energy range 0,5 ev — 200 kev. ORNL-3967 (1967).-

4.

Гермогенова

Т. А. и др. В сб.: Проблемы защиты

от проникающих излу­

чений реакторных установок. Т. 4. Мелекесс,

СЭВ, 1969, стр. 35.

5.

Гермогенова Т. А. и др. В сб.: Вопросы физики

защиты реакторов. Вып. 5.

Под ред. Д. Л. Бродера и др. М., Атомнздат,

1972, стр. 170.

7. Parker K. Neutron

cross section of carbon in energy range

0,025 ev—15mev.

AW RE 0—71/60 (1961).

8. Tralli

N. et al. Fast neutron cross sections for titanium, potassium, magne­

sium,

nitrogen,

aluminium, silicon, sodium, oxigen

and manganese.

Вып. 9.

Под ред. Л. Р. Кимеля. М., Атомнздат, 1969, стр. 7.

15.

Гермогенова Т. А. и др. В сб.: Вопросы физики

защиты

реакторов. Вып. 2.

Под ред. Д . Л. Бродера и др. М., Атомнздат,

1966, стр. 22.

16.

Гермогенова Т. А. и др. В сб.:

Вопросы физики

защиты

реакторов.

Вып. 4.

Под ред. Д. Л. Бродера

и др. М., Атомнздат,

1969, стр. 5.

17.

Суворов

А. П. В сб.: Бюллетень

информационного центра

по ядерным

В

р а з д е л е 5.2 приводится

подробная количественная

инфор ­

мация

по д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы м

х а р а к т е р и с т и к а м альбедо

моно-

те - Карло, проведенные

авторами

дл я воды

и ж е л е з а

[ 1 , 2 ] ,

и

результаты

расчетов для бетона,

выполненные

М а е р к е р о м

и

М а к е н т а л е р о м [ 3 , 4 ] .

В р а з д е л е 5.3 к р а т к о

рассматривается

обратное

рассеяние

быстрых нейтронов от плоских о т р а ж а т е л е й

конечной толщины

и

( от криволинейных

рассеивателей .

5.1. И С С Л Е Д О В А Н И Я

АЛЬБЕДО ОТ П Л О С К И Х

ОТРАЖАТЕЛЕЙ

Взаимодействие быстрых нейтронов с веществом

носит бо­

лее сложный характер, чем в случае тепловых и

промежуточных

энергий нейтронов

источника: нейтроны с

энергиями,

превы­

ш а ю щ и м и

энергию

возбуждения

нижнего

уровня ядра,

могут

тронов. Н а п р и м е р , дифференциальное

сечение

упругого

рассея­

ния нейтронов с начальной энергией

несколько мегаэлектрон­

вольт

удовлетворительно

описывается

в ы р а ж е н и е м ,

с о д е р ж а ­

щ и м

полиномы Л е ж а н д р а

4—5-го

порядка

(вместо

полино­

мов 1—2-го порядка в с л у ч а е тепловых и промежуточных ней­

ческого уравнения Б о л ь ц м а н а

представляет большие трудности.

Именно этим, по-видимому, можно объяснить, что б о л ь ш а я

часть

информации по обратному рассеянию быстрых нейтронов

полу­

чена с использованием метода

М о н т е - К а р л о [1—17] и

лишь

пользовании

кинетического

уравнения,

интенсивно

развива ­

ются.

Экспериментальные исследования обратного рассеяния бы­

стрых нейтронов из-за отсутствия удобных

моноэнергетических

источников нейтронов в широком диапазоне

энергий

выполнены

главным образом с нейтронами деления

[3, 20—22] или нейтро­

нами ( Р о — а — B e ) - и с т о ч н и к а

[23—25].

Следует

отметить, что

информация,

приведенная в работах [3, 20—25],

пригодна только

Д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы е

и интегральные характеристики

альбедо

быстрых нейтронов

д л я воды рассматриваются в

работа х

[ 1 , 5,

6,

10,

14—16,

21, 22,

26—28].

Бергер

и

Купер

[5] рассчитали методом М о н т е - К а р л о

усред­

ненные

по

азимутальному углу

ср спектрально - угловые

распреде­

ления

о т р а ж е н н ы х

нейтронов,

д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы е

числовые

и

энергетические альбедо

д л я

моноэнергетических

источников

с

энергией

£ о = 0 , 3 ;

1,0;

3,0; 6,0;

9,0; 14,0 Мэв при

изменении

уг­

лов падения Ѳо тонкого луча нейтронов на полубесконечный

рас­

сеиватель

из

воды

в диапазоне

0-г-90° и оценили

вклад ы

нейт­

ния отраженны х нейтронов сохраняется

только

для

угла

Ѳо = 0°.

С увеличением угла падения Ѳо наблюдается

увеличение

инте­

грального

числового

и энергетического

альбедо .

Энергетический

спектр

отраженных

нейтронов

характери ­

зуется пиками однократно и многократно рассеянных

нейтро­

нов (рис.

5.1)

[5]. Форма

низкоэнергетической части

спектра

хо­

рошо совпадает со спектром, рассчитанным в работе

[29] для

бе­

тона с использованием теории

возраста .

В работе [5] предполагалось, что упругое рассеяние на водо­

роде воды

(в

системе

центра

инерции)

является

изотропным,

а упругое

рассеяние

на к и с л о р о д е — с и л ь н о

анизотропным

при

энергиях

нейтронов

выше

300

кэв. Ввиду

отсутствия

надежной

информации

об угловой

зависимости неупругого рассеяния

на

к и с л о р о де расчетыбыли

выполнены для нескольких

возможных

угловых распределений.

Обратное

рассеяние

нейтронов

от

воды

в

предположении

изотропности

(в системе

центра

инерции)

упругого рассеяния на

кислороде

было

изучено

в работах

[16] для

нейтронов

с энер­

гией 3 Мэв

и

[15] — дл я нейтронов

с энергией

0,5—8,0

Мэв. Сле-

0,25,

0^0

і.0,15

ta

0,10

%05\

'л

j

21

V

л

у,

а.

0

0,51,0 0

0,5 1,0 0

0,5 1,0 0

0,5 1,0 0 0,5Е,МэО

а

5

6

г

д

Рис.

5.1. Интегральное

спектральное

альбедо для

точечного мононаправленного источника нейтронов с

энергией

£ о= 1 Мэв при

различных

углах

падения

на

полубесконечный

отражатель

из

воды:

Ѳо =0° (а); 45°

(б);

60° (в); 75° (г); 85° (о).

Заштрихованы

вклады

однократно

рассеянных

нейтронов.

дует отметить, что это предположение

недостаточно

обосновано

для рассматриваемой энергетической области.

Д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы е токовые

спектральные, числовые и дозо-

вые альбедо

точечного

мононаправленного источника

быстрых

ных

Ѳо, Ѳ и

ф(Ѳо = 0-^850 ,

Ѳ = 0ч-85°, ф = 0-4-180°)

и

начальных

энергий

( Д £ 0 = 0 , 4 — 0 , 8 ;

0,8—1,4;

1,4—2,5;

2,5—4,0;

4,0—5,0;

5,0—6,5; 6,5—8,5;

8,5—10,5;

10,5—12,0;

12,0—14,0

Мэв).

Харак ­

теристики

альбедо

хорошо

согласуются с аналогичными рас­

четами

работы

[5]. Учитывая характерную

форму

энергетиче­

ского

спектра

отраженных

нейтронов — наличие

значительного

пика

в

низкоэнергетической

части

спектра

(см. рис. 5.1),

авто­

ры работы

[1] исследовали

влияние

величины пороговой

энер­

гии детектирования Еи0р

на

величину

интегральных

числовых

альбедо . Основные р асчеты

проведены

дл я £пор— 1 кэв

[ 1 ] .