ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 112
Скачиваний: 0
угол падения нейтронов; |
Ѳ и ср — полярный |
и азимутальный углы |
|||||||||||||||||||
о т р а ж е н и я : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Ѳ = |
arctg |
( Р ' + ^ - ^ Р С О З Ф ) 7 ' |
; |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
г2 |
= |
(р2 |
+ |
L 2 + |
Я 2 |
— 2Lp cos |
у)4'. |
|
|
|
|
|||||
|
Поскольку |
углы |
Ѳо, Ѳ представляют |
функции |
переменной |
р, |
|||||||||||||||
то а (спектр источника, Ѳ0 ; |
Ѳ, |
ф) |
т а к ж е является |
подынтеграль |
|||||||||||||||||
ной функцией, и сравнение ре |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
зультатов |
эксперимента |
с тео |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ретическими |
|
значениями |
мож |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
но |
сделать, |
если |
известен |
|
вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
угловой |
зависимости |
|
функции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
а |
(спектр |
источника, |
|
0О ; |
Ѳ, |
ф ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
( Н а п р и м е р , |
в |
работе |
[24] |
пред |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
полагалось, что альбедо не зави |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
сит от угла падения Ѳ0, а зави |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
симость |
от |
угла |
Ѳ |
описывается |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
законом |
косинуса.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
К и ш |
[20] |
|
определил |
д л я |
бе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
тона |
д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы е |
дозо- |
Рис. |
5.10. Геометрия |
измерений |
||||||||||||||||
вые альбедо д л я реакторного |
|||||||||||||||||||||
обратного |
рассеяния нейтронов |
от |
|||||||||||||||||||
спектра, |
близкого |
к |
спектру |
де |
плоских |
рассеивателей |
в |
работах |
|||||||||||||
ления. Л . А. |
|
Трыков |
и др . [21], |
|
|
|
[24—26]. |
|
|
|
|||||||||||
В. И. Кухтевич и др. [22] |
прове |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ли |
в условиях |
барьерной |
|
геометрии |
измерения |
д и ф ф е р е н ц и а л ь |
|||||||||||||||
ных спектральных, числовых и дозовых альбедо |
д л я грунта, ж е |
||||||||||||||||||||
леза, |
воды, |
полиэтилена |
и плоского |
мононаправленного |
источ |
ника нейтронов деления . И з м е р е н и я проводили с помощью коллимированного детектора в широком диапазоне значений углов
падения Ѳп нейтронов и углов |
о т р а ж е н и я Ѳ, ф. |
|
|
|
||||||||
При |
этом |
|
исследовалась |
зависимость |
д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы х |
|||||||
спектральных, |
|
числовых и дозовых |
альбедо |
от углов |
(Ѳо; |
Ѳ, ф) |
||||||
и зависимость |
величины |
интегрального |
дозового |
альбедо от |
угла |
|||||||
падения Ѳп и |
толщины |
о т р а ж а т е л я . |
Полученные |
авторами |
зна |
|||||||
чения дозового |
альбедо |
д л я |
всех |
исследуемых сред |
находятся |
|||||||
в удовлетворительном |
согласии |
с |
результатами |
работы |
[30] . |
|||||||
Н а |
рис. 5.11 |
приводятся значения интегральных токовых до |
||||||||||
зовых |
альбедо, |
полученных |
расчетным |
и |
экспериментальным |
путем различными авторами, д л я случая нормального падения нейтронов мононаправленного источника на плоский полубеско
нечный |
рассенватель |
из |
бетона. |
Следует |
отметить |
максимум |
||
альбедо |
в области м е ж д у |
3 и 4 Мэв. Этот |
максимум |
обусловлен |
||||
резонансным пиком |
в сечении |
упругого |
рассеяния |
кислорода . |
||||
Значения интегральных токовых дозовых альбедо точечного |
||||||||
мононаправленного |
источника |
нейтронов, |
рассчитанные |
М а е р - |
||||
кером и М а к е н т а л е р о м [3, 4] д л я |
различных энергий |
Е 0 и |
углов |
|||||
падения, |
приведены в табл . 5.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5.5 |
|
|
Интегральные токовые дозовые альбедо |
а д , п (£оі Ѳо) точечного |
||||||
|
мононаправленного |
источника быстрых |
нейтронов |
с энергией |
Д £ 0 |
|||
|
для различных углов падения Ѳ0 на плоский и полубесконечный |
|||||||
|
рассеиватель из бетона ( £ П о р = 0 , 2 |
Мэв. |
Используется одноударная |
|||||
|
|
тканевая доза, выраженная |
в радах) |
[3, 4] |
|
|||
|
|
|
|
00 , |
|
град |
|
|
Д £ „ , Мэв |
0 |
45 |
|
60 |
75 |
85 |
||
|
|
|
||||||
0,2 |
—0,75 |
0,229 |
0,267 |
0,337 |
0,411 |
0,502 |
||
0,75—1,5 |
0,314 |
0,375 |
0,431 |
0,509 |
0,591 |
|||
1,5 |
—3,0 |
0,273 |
0,347 |
0,406 |
0,504 |
0,585 |
||
3,0 |
—4,0 |
0,327 |
0,378 |
0,419 |
0,529 |
0,587 |
||
4,0 |
—6,0 |
0,242 |
0,291 |
0,375 |
0,445 |
0,536 |
||
6,0 |
—8,0 |
0,204 |
0,255 |
0,279 |
|
|
|
В |
заключение настоящего |
раздела |
у к а ж е м , |
что |
различного |
||||||||||||||
рода |
эмпирические |
и полуэмпирические |
формулы дл я дифферен |
|||||||||||||||||
|
0,45\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
циальных |
и |
интеграль |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ных |
характеристик |
аль |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
0,40 |
Д |
|
|
|
|
|
|
|
бедо |
для |
разных |
мате |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
риалов |
приводятся |
так |
|||||||||
|
|
|
0 |
л |
|
|
|
|
|
|
ж е в |
работах |
[2, |
12, 21, |
||||||
^0,35 |
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
22, |
28, |
36—38]. |
|
Особо |
||||||
|
|
Д |
0 |
|
|
|
|
|
следует |
отметить |
|
рабо |
||||||||
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
^0,30 |
|
|
V |
|
|
|
|
|
ты [2, 36—38], |
в |
которых |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
дифференциальные |
|
аль |
||||||||||
|
|
Г j |
|
I: |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
бедо |
нейтронов |
|
описы |
||||||||||
|
0£5 "1 |
|
|
i. |
|
|
|
|
ваются |
с |
использовани |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ем |
|
двухкомпонентной |
|||||||
|
0,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
модели |
Чилтона |
|
и |
др . |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
[39, 40]. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
Весьма |
|
перспектив |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
V"Q~ |
|
2,5 |
5,0 |
7,5 |
10,0 |
Е0,Мэ6 |
ным |
методом |
|
расчета |
|||||||||
Рис. 5.11. Зависимость |
интегрального |
дозо- |
поля |
обратного |
|
рассея |
||||||||||||||
вого альбедо (доза в радах, токовые зна |
ния |
быстрых |
нейтронов |
|||||||||||||||||
чения) от энергии нейтронов источника £ о |
является |
так |
н а з ы в а е м ы й |
|||||||||||||||||
для |
нормального |
падения |
тонкого |
луча |
метод п-го |
столкнове |
||||||||||||||
быстрых |
нейтронов |
на |
полубесконечный |
|||||||||||||||||
ния, |
предложенный |
в |
||||||||||||||||||
|
|
рассеиватель |
из |
бетона: |
|
|||||||||||||||
|
|
[3, |
4); |
Д — [30] |
(получено |
по расчетам ра |
работе |
[38] (см. |
|
раздел |
||||||||||
боты |
[8]); О — [ 3 7 ] (получено |
по |
расчетам |
работы |
2.6). |
Этот |
метод |
по |
||||||||||||
[8]): #—124] |
(Ро — а — |
ВІ-источник; • — (261 ( P o |
зволяет |
определять |
дл я |
|||||||||||||||
et — Be)-источник; V |
—[251 |
|
(Po — а — ВеЬнсточ - |
|||||||||||||||||
ник. Значения |
а л ь б е д о |
для (Ро — а — В ) - и (Ро — |
плоского |
|
мононаправлен |
|||||||||||||||
а — ВеЬисточкиков |
условно |
приписаны |
средним |
|
||||||||||||||||
энергиям |
этих |
источников, |
соответственно |
равным |
ного |
источника |
быстрых |
|||||||||||||
|
|
|
|
2.6 |
и 4.0 |
Мэв. |
|
|
нейтронов |
с |
энергиями |
|||||||||
вплоть до |
10—14 Мэв |
спектральные |
||||||||||||||||||
альбедо |
(дифференциаль |
ные и интегральные) в условиях барьерной и полубесконечной геометрий практически дл я всех з а щ и т н ы х сред, включая водо род и среды с большим атомным весом.
190,
5.2. О С Н О В Н А Я КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ИНФОРМАЦИЯ
ОДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ АЛЬБЕДО МОНОНАПРАВЛЕННЫХ
ИСТОЧНИКОВ ОТ ПОЛУБЕСКОНЕЧНЫХ ОТРАЖАТЕЛЕЙ
В настоящем р а з д е л е приводятся д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы е спек тральные, числовые и дозовые альбедо мононаправленных ис
точников нейтронов с энергиями, |
л е ж а щ и м и в узких |
энергетиче |
||||
ских интервалах &Е0 в д и а п а з о н е |
значений |
энергий |
от |
0,2 |
до |
|
14 Мэв, для плоских полубескоиечиых |
рассеивателей |
из |
воды, |
|||
ж е л е з а и бетона. Д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы е |
альбедо |
рассчитывали |
ме |
тодом М о н т е - К а р л о на быстродействующих ЭВМ . Расчеты дл я
воды и ж е л е з а |
были выполнены Л . Я. Гудковой, |
В. Г. Золоту |
|||||
хиным, |
В. П. М а ш к о в и ч е м |
и А. И. Миськевичем |
[ 1 , 2 ] , дл я бе |
||||
т о н а — М а е р к е р о м |
и М а к е н т а л е р о м [3, 4 ] . Д л я полноты |
инфор |
|||||
мации приводятся |
т а к ж е д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы е числовые |
альбедо, |
|||||
рассчитанные Бергером и Купером [5] дл я воды |
( £ п о р = 0,5 |
эв). |
|||||
Б о л ь ш а я |
часть |
приводимой |
информации публикуется |
в |
книге |
||
впервые. |
|
|
|
|
|
|
|
В табл . 5.6 |
представлены характеристики этих |
исследований. |
Геометрия расчетов и обозначения углов показаны на рис. 1.4. Поскольку зависимость альбедо от энергии нейтронов источни ка Е0 носит нерегулярный характер, обусловленный видом сече
ний взаимодействия |
нейтронов |
с я д р а м и |
рассеивателя, энергия |
|||
нейтронов источника |
з а д а в а л а с ь |
а в т о р а м и работ |
[1—4] в узких |
|||
энергетических |
интервалах Д£о = £ о м а к с |
— £ о м н н , |
где £ о м а к с |
и |
||
^"мин — м а к с и м а л ь н ы е и минимальные |
значения |
энергии |
ней |
|||
тронов источника |
соответственно. Энергетическое |
распределение |
нейтронов внутри группы было принято равномерным . Это обес
печивало |
получение информации, |
усредненной |
по |
флуктуации |
|||||||||
в сечениях взаимодействия нейтронов. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Выбор |
интервалов А£о Для о т р а ж а т е л е й |
из |
воды .и ж е л е з а |
||||||||||
соответствовал |
энергетическим д и а п а з о н а м |
групповых |
констант, |
||||||||||
принятым |
в работе |
[35] . Д л я перехода |
от плотности |
потока ней |
|||||||||
тронов к |
мощности эквивалентной дозы в бэрах |
использовали |
|||||||||||
коэффициенты |
работы [31] . В к а ж д о м |
в а р и а н т е |
задачи |
в ра |
|||||||||
ботах |
[ 1 , 2 ] рассчитывалось |
от 2000 до 4000 |
нейтронных |
исто |
|||||||||
рий. |
При |
этом |
использовали |
разновидность |
метода |
М о н т е - К а р |
|||||||
л о — метод локального вычисления |
потока |
[41, 42] — и |
констан |
||||||||||
ты, приведенные в |
р а б о т а х [43, 44] . П о р о г о в а я |
граница |
детек |
||||||||||
тирования |
низкоэнергетической |
группы |
п р и н и м а л а с ь |
|
равной |
||||||||
д л я воды |
£ п о р = 1 |
кэв и дл я |
ж е л е з а £ п о р = 1 0 0 кэв. |
Н е з а в и с и м о |
|||||||||
от энергии |
нейтронов источника энергетический спектр отражен |
||||||||||||
ных нейтронов |
разбивали на |
16 энергетических |
интервалов ши- |
||||||||||
|
А £ ° м а к с |
к а ж д ы й *. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
риной |
—^- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* Исключение составляет низкоэнергетнческая группа нейтронов, ширина
191
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5.6 |
||
Характеристики исследований дифференциальных альбедо от плоских полубесконечных рассеивателей из воды, |
железа и бетона |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Полярные |
Азимутальные |
Групповые интервалы энер |
Пороговая |
|
|
|||||||
Материал |
Энергия нейтронов источ |
Угол падения |
энергия детек |
Литература |
|||||||||||||
отражателя |
ника Д £ 0 , Мэв |
Ѳ„, |
град |
углы отраже |
углы отраже |
гии отраженных нейтронов |
тирования |
||||||||||
|
|
|
|
|
ния Ѳ, |
град |
ния ф, |
|
град |
Д£, |
Мэв |
Епор |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вода |
0,4—0,8; |
0,8—1,4; |
0; 45; 60; |
0; |
30; |
45; |
0; 45; 90; |
£ ом а кс |
1 |
кэв |
|
[1] |
|||||
|
1.4— 2,5; |
2,5^4,0; |
75; |
85 |
60; |
75; |
85 |
135; |
|
180 |
16 |
|
|
|
|
||
|
4,0—5,0; |
5,0—6,5; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
6.5— 8,5; |
8,5—10,5; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,5—12; |
12—14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вода |
0,3; 1,0; |
3,0; 6,0; |
0; 45; 60; |
0; |
26; |
37; |
|
|
|
Ео |
0,5 |
эв |
|
[5] |
|||
|
9,0; |
14,0 |
75; |
90 |
44,5; |
53; |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
60; |
66,5; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
72,5; |
78,5; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
84,5; |
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Железо |
0,4—0,8; |
0,8—1,4; |
0; 45; 60; |
0; |
30; |
45; |
0; 45; |
90; |
•^оиакс |
100 кэв |
|
[2] |
|||||
|
1.4— 2,5; |
2,5—4,0; |
75; |
85 |
60; |
75; |
85 |
135; |
|
180 |
16 |
|
|
|
|
||
|
4,0—5,0; |
5,0—6,5; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
6.5— 8,5; |
8,5—10,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бетон* |
0,2—0,75; |
0,75—1,5; |
0; 45; 60; |
19; |
34; |
44; |
15; 45; 75; |
0,2—0,4; |
0,4—0,6; |
200 кэв |
|
[3, 4] |
|||||
|
1,5—3,0; |
3,0—4,0; |
75; |
85 |
60; |
74; |
87 |
105; |
135; |
0,6—0,8; |
0,8—1,0; |
|
|
|
|
||
|
4,0—6,0; |
6,0—8,0 |
|
|
|
|
|
|
165 |
1,0—1,5; |
1,5—2,0; |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0—3,0; |
3,0—4,0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,0—6,0; |
6,0—8,0 |
|
|
|
|
» Обозначения углов, использованных в расчетах Маеркера и Макенталера для бетона [ 3 , 4], изменены нами в соответствии с принятымш в настоящей работе.