Diffusion af neutroner
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 22. juni 2013; checks kræver 5 redigeringer .Diffusion af neutroner er en kaotisk bevægelse af neutroner i stof, forholdet mellem koncentrationer. Det ligner diffusion i gasser og adlyder de samme love, hvoraf den vigtigste er, at det diffuserende stof spredes fra områder med en højere koncentration til områder med en lavere koncentration. I nærvær af to medier kan neutroner, der er faldet fra et medium til et andet, vende tilbage til det første medium i diffusionsprocessen. Sandsynligheden for en sådan hændelse karakteriserer det andet mediums evne til at reflektere neutroner .
Frie neutroner, der opstår under kernetransformationer, før efterfølgende absorption, kolliderer gentagne gange med atomkerner og spredes ved hver kollision i en vilkårlig vinkel , hvilket fører til kaotisk vandring i mediet, det vil sige til diffusion. Da tværsnittene af kerner er små, og følgelig vejlængderne mellem kollisioner er store, bevæger neutroner sig i stoffet over relativt lange afstande i diffusionsprocessen.
Processen med spredning af neutroner med kerner er af statistisk karakter, derfor er teorien, der beskriver neutronernes bevægelse i et medium, også af statistisk ( sandsynlighed ) karakter; den betragter en vis gennemsnitlig neutron.
I diffusionsteorien, for at forklare det grundlæggende, betragtes det simpleste tilfælde ofte - diffusionen af monoenergetiske neutroner, det vil sige, det antages, at neutroner ikke ændrer deres energi under kollisioner med kerner, hvilket tilnærmelsesvis kun er sandt for de termiske region, hvor neutronenergien ikke ændres i gennemsnit, og kun i individuelle kollisioner, kan den enten stige eller falde, og sandsynligheden for dens mulige værdier bestemmes af Maxwell-fordelingen . Diffusion af bremsende neutroner, det vil sige spredning med aftagende energi, betragtes normalt i forbindelse med opbremsning af neutroner [1] [2] .
Baneegenskaber
Hvis vi betragter en gennemsnitlig neutron, der bevæger sig i et medium med en hastighed , født ved punkt 1 og absorberet ved punkt 2, så passerer neutronen mellem kollisioner med kerner vejsegmenter , hvis længder er forskellige. Det er let at forstå, at en typisk bane er beskrevet af tre parametre, der er gennemsnitlige for et stort antal neutroner (ensemble): den samlede længde af banen, længden af segmentet mellem to på hinanden følgende spredningskollisioner og nogle vinkelkarakteristika for spredningshændelsen, som afspejler segmenternes relative position.
Samlet længde
Den samlede længde af banen kaldes den gennemsnitlige frie vej før absorption og er lig med:
Trekantede beslag betyder ensemblegennemsnit. Summeringen udføres over alle segmenter.
I et stærkt absorberende medium består de fleste af banerne af et segment, da neutroner oftere absorberes, før de oplever mindst én spredning.
Gennemsnitlig længde af et segment
Den gennemsnitlige længde af banesegmentet mellem to på hinanden følgende spredninger kaldes den gennemsnitlige frie vej før spredning og er lig med:
Summeringen udføres over alle segmenter undtagen det sidste. Ensemblegennemsnittet indeholder kun baner med antallet af links større end ét. I et stærkt absorberende medium består hovedparten af de baner, der indgår i summen, af to led.