Файл: Альбедо нейтронов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 82

Скачиваний: 0

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

тить сравнительно

плавное

 

уменьшение

отношения

Sri

(До)

 

 

2 ( £ „ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е0,

 

 

 

 

 

 

 

ростом

энергии

при

значениях

п р е в ы ш а ю щ и х энергию

воз­

буждения

нижнего

уровня

 

ядра .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

\1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

К

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

 

V

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

\

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' о,зо

 

 

 

 

 

 

8

 

10

Е0,М38

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.9. Зависимость отношения

Sc j (£о)/2 (Со)

 

 

 

 

 

 

от

энергии

нейтронов

для

 

кислорода

(/)

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

железа

(2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дифференциальное

 

сечение

упругого

рассеяния

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

(2k+l)fk(E0)Pk(cosQs)

 

 

 

 

 

 

З н а ч е н ия коэффициентов fk(Eo)

д л я

различных

сред

приве­

дены в

работе [ 7 ] . Д л я

всех сред коэффициенты fu(E0)

увели­

чиваются

с увеличением

энергии Е0.

 

Некоторые

нерегулярности

[ этого возрастания

имеют

место

при энергиях нейтронов, соот­

ветствующих м а к с и м у м а м

в

сечении

упругого

рассеяния .

 

 

Т а к и м образом,

при

м а л ы х у г л а х

Ѳо и

Ѳ основной

в к л а д в

д и ф ф е р е н ц и а л ь н о е

альбедо

 

дает

первый

член

в ы р а ж е н и я

(1.91).

Поэтому

энергетическая

зависимость

д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы х

альбе­

до в этом случае будет

близка к зависимости полного сечения

взаимодействия

нейтронов

от энергии

Е0.

 

 

 

 

 

 

 

При

больших

углах

Ѳо и

Ѳ определяющим

является

второй

член в ы р а ж е н и я

(1.91),

т а к

что

д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы е

альбедо

мо­

гут

убывать с ростом

энергии Е0 при

ср~180°, т а к

как

член

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

(2k+l)fh(E0)Ph(cos9s)

 

 

 

при

этих

условиях

мало

меняется,

и энергетическая

зависимость определяется

отношением

сечений

X"1

(E °^

,

или могут

возрастать

(при

с р ~ 0 ° ) ,

что

соответствует

S

(£ц)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

275

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


о п р е д е л я ю щ ей

роли

энергетической

зависимости

члена

HI

(2k+l)fk(Eo)Pk(cose,).

 

 

 

S

 

 

 

Д а н н ы е табл . 5.10—5.15

иллюстрируют

отмеченные

законо ­

мерности.

 

 

 

 

 

 

6.5. ЗАВИСИМОСТЬ

ОТ П О Р О Г О В О Й

ЭНЕРГИИ

 

 

 

 

ДЕТЕКТИРОВАНИЯ

 

 

В

р а з д е л е 6.1

отмечалось, что форма энергетического спек­

тра

о т р а ж е н н ы х

нейтронов при Е > 1 кэв

описывается

законом,

близким к Е~1 в случае больших потерь энергии и к Е при ма­

лых потерях.

Потери

энергии

определяются

атомным

весом

я д р а - р а с с е и в а т е л я

при энергиях

нейтронов,

меньших

энергии

в о з б у ж д е н и я

первого

уровня

ядра .

Таким

образом, дл я

сред с

м а л ы м А число нейтронов, приходящихся

на

низкоэнергетиче­

скую часть спектра,

будет весьма значительным, и следует ожи ­

д а т ь зависимость величины числового альбедо от выбора значе­

ния нижнего предела интегрирования Епор.

Д л я воды

интеграль­

ное числовое альбедо

может изменяться

почти

в 2

раза

(см.

рис. 5.4) при изменении

£П ор от 0,1 Мэв

до

0,5 эв

( £ о= 3

Мэв,

Ѳ0 = 0°). Д л я ж е л е з а при

тех ж е условиях

изменение альбедо не

превышает 2,5%.

 

 

 

 

 

 

Д л я дозовых альбедо зависимость от пороговой энергии де­ тектирования более с л а б а я , поскольку нейтроны с энергиями меньше 1 кэв перестают быть существенными дл я результатов расчетов.

 

 

6.6. ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ТОЛЩИНЫ

ОТРАЖАТЕЛЯ

 

 

Зависимость альбедных характеристик тепловых, промежу ­

точных

и

быстрых нейтронов от толщины рассеивателей

имеет

такой

ж е

характер,

как

и в случае

у-квантов

[ 1 ] , и

величина

всех проинтегрированных

по энергии

д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы х и

инте­

гральных

характеристик альбедо растет при увеличении тол­

щины d рассеивателей

(по направлению

пучка

излучения)

при­

мерно

до

двух длин

свободного пробега

нейтрона

в

м а т е р и а л е

о т р а ж а т е л я . При

д а л ь н е й ш е м

увеличении

толщины

величина

альбедо

остается

постоянной.

Этот

рост

происходит

по закону,

близкому

к зависимости

вида

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а ( £ 0 ,

Ѳ0 ;

d) =

а ( £ 0 ,

Ѳ0 ; d = оо) (1 -

e

- C d ) ,

 

(6.3)

где С — коэффициент,

определяемый

условиями

задачи .

 

П р и рассмотрении интегральных

характеристик

коэффициент

С дл я данного м а т е р и а л а

рассеивателя и энергии

источника за­

висит от угла падения нейтронов на рассеиватель Ѳо, а в случае дифференциальных характеристик и от угла о т р а ж е н и я .

276


 

В большинстве случаев дл я зависимости

коэффициента

С,

входящего в в ы р а ж е н и е

(6.3) дл я интегральных

характеристик,

от угла падения

нейтронов

на рассеиватель

нетрудно

подобрать

аналитическое в ы р а ж е н и е .

Н а п р и м е р , зависимость

токового

ин­

тегрального числового альбедо от толщины

рассеивателя из ж е ­

леза с погрешностью

не

более

5%

описывается

 

эмпирической

формулой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а ч (ДЕ0 , Ѳ0 ;

d) = ач

( Д £ 0 , Ѳ0 ; d =

оо)V1 е

 

ѳ°

J ,

(6.4)

где Со — константа,

з а в и с я щ а я

только

от

 

энергии

нейтронов

источника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Булатов Б. П. п др.

Альбедо

гамма-излучения.

М.,

Атомнздат,

1968,

 

стр. 327.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Maerker R. Е., Muckenthaler F. J. NiicL Sei. and Engng,

26,

339

(1966).

 

3.

Coleman W. A. et ai. Nucl. Sei. and Engng, 27, 411 (1967).

 

 

 

 

 

4.

Maerker R. E., Muckenthaler F. J. Nucl. Sei. Engng, 22, 455

(1965).

 

 

5.

French R. L., Wells M . B. Nucl. Sei. and Engng, 19,

441

(1964).

 

 

6.

Гермогенова Т. А. и др. В сб-: Проблемы

защиты

от проникающих

излуче­

 

ний реакторных

установок. Т. 4. Мелекесс,

1969, стр. 35.

 

 

 

 

7.Николаев М. Н., Базазянц Н. О. Анизотропия упругого рассеяния ней­ тронов. М., Атомнздат, 1972.


ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Г л а в а

I.

Основные

понятия

и определения

 

 

 

 

 

 

 

9

1.1

Определения

характеристик поля

.излучения

 

 

 

 

 

9

1.2. Терминология

и классификация характеристик отраженного из­

 

 

лучения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

1.3. Сечения взаимодействия нейтронов с веществом

 

 

 

 

26

1.4. Двухгрупповая

модель формирования поля

обратно

рассеян­

 

 

ных

нейтронов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

Г л а в а

П.

Методы

определения

характеристик

обратного

 

рассеяния

46

нейтронов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. Кинетические уравнения с условиями отражения

 

 

 

 

46

2.2. Решение

односкоростной

альбедной

задачи

при

изотропном

 

 

рассеянии .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

2.3. Метод Монте-Карло для

расчета

альбедо нейтронов

. .

.

56

2.4. Методы

дискретных

ординат в применении к расчету

характе­

 

 

ристик

отраженного

излучения

 

 

 

 

 

 

 

 

61

2.5. Днффуэионно-возрастное

приближение

 

 

 

 

 

 

74

2.6. Метод л-го столкновения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82

2.7. Групповые

константы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

95

2.8. Экспериментальные

методы

изучения

поля

отраженных ней­

 

 

тронов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

106

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

108

Г л а в а

III.

Обратное

рассеяние

тепловых

нейтронов

 

 

 

 

 

I l l

3.1.

Расчетные исследования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

111

3.2.

Экспериментальные

исследования

 

 

 

 

 

 

 

 

126

3.3.

Квазиальбедо

типа

нейтрон — у-«ваііт

 

 

 

 

 

 

128

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140

Г л а в а

IV.

Обратное

рассеяние

нейтронов

промежуточных

энергий

.

142

4.1. Расчетные

исследования

для

полубескопечного

отражателя

из

 

 

бетона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

142

4.2. Расчетные

исследования

для

плоских

отражателей

 

различной

 

 

толщины из железа, углерода, карбида бора

и

свинца . .

.

156

4.3. Экспериментальные

исследования

 

 

 

 

 

 

 

164

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

170

278


Г л а ъ а Ѵ . 'Обратное

рассеяние

быстрых нейтронов . . . . . .

17І

5.1. Исследования

альбедо

от плоских отражателен

. . . .

171

5.2.Основная количественная информация о дифференциальных аль­ бедо мононаправлеішых источников от полубесконечных от­

 

ражателей

 

 

 

 

 

 

 

191

 

5.3. Альбедо от

плоских

пластин

и

криволинейных

отражателей

 

 

бесконечной

толщины

 

 

 

 

254

Литература

 

 

 

 

 

 

 

262

 

Г л а в а V I . Основные закономерности

формирования поля

отраженного

 

 

излучения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1. Спектральные

распределения

отраженных нейтронов . . .

264

 

6.2. Зависимость

от

угла

падения

 

 

 

267

'

6.3. Зависимость

от. углов

отражения

 

 

270

 

6.4. 'Зависимость

от

энергии

нейтронов

источника

 

273

 

6.5. Зависимость от пороговой энергии детектирования

. . . .

276

 

6.6. Зависимость

от

толщины

отражателя

 

276

 

Литература

 

 

 

 

 

 

 

277