Spørg neutroner

Prompte neutroner er neutroner , der udsendes af fissionsfragmenter næsten umiddelbart efter fissionen af en sammensat kerne , i modsætning til forsinkede neutroner , der udsendes af fissionsprodukter nogen tid efter det. Emissionen af neutroner fra fissionsfragmenter er et af de vigtigste træk ved processen med fission af tunge kerner . Det er hende, der giver dig mulighed for under visse betingelser at skabe en fissionskædereaktion . Antallet af neutroner, der udsendes i en fissionsbegivenhed, er en tilfældig variabel fordelt tilnærmelsesvis ifølge Gauss-loven omkring gennemsnitsværdien (2-3 neutroner pr. fissile kerne ). Prompte neutroner udgør over 99% af fissionsneutroner.

Gennemsnitligt antal neutroner

Det gennemsnitlige antal neutroner produceret under fission afhænger af typen af målkerne og energien af den indfaldende neutron. Værdierne af denne mængde for nogle kerner, afhængigt af energien af de indfaldende neutroner: $\nu _{{f}}^{{i}}$

E	233 U	235 U	239 Pu
0,025 eV	2.479	2.416	2.862
1 MeV	2,56	2,55	3.02
2 MeV	2,67	2,67	3.15
3 MeV	2,82	2,78	3,27
4 MeV	2,97	2,95	3,40

En mærkbar stigning observeres med en stigning i excitationsenergien af den fissile kerne. Når en neutron udsendes, falder excitationsenergien af et fissionsfragment med omtrent den mængde svarende til summen af neutronbindingsenergien i kernen (ca. 5 MeV i gennemsnit ) og den kinetiske energi af den udsendte neutron (ca. 2 MeV pr. gennemsnit). Derfor stiger værdien med cirka én med en stigning i neutronens energi, der forårsager fissionsprocessen for hver 7 MeV, hvilket bekræftes af eksperimenter . De eksperimentelle data er godt beskrevet af en lineær afhængighed af formen [1] : $\nu _{{f}}^{{i}}$ $\nu _{{f}}^{{i}}$

\nu _{f}^{i}(E)=\nu _{f0}^{i}+E_{n}{\frac {d\nu _{f}^{i}}{dE }},

hvor er værdien for E = 0,025 eV. $\nu _{{f0}}^{{i}}$ $\nu _{{f}}^{{i}}$

Neutronspektrum

Prompte neutroner har energier op til 18 MeV, men fra 10 MeV er der så få neutroner, at man i praksis oftest antager, at neutronspektret kun strækker sig op til 10 MeV.

Spektret af prompte fissionsneutroner er kontinuerligt i området fra omkring 0,01 til 10 MeV. Den mest sandsynlige neutronenergi er 0,7 MeV, gennemsnittet er 2 MeV. Spektret svarer omtrent til afhængigheden:

n(E)\sim e^{-E}\mathrm {sh} \,{\sqrt {2E)).

Det skal bemærkes, at de eksperimentelle neutronspektre er ret godt tilnærmet af forskellige afhængigheder, den ovenfor viste er den enkleste og beskriver samtidig dataene tilfredsstillende, derfor er den blevet den mest udbredte.

Neutronspektrene for forskellige fissile kerner adskiller sig praktisk talt ikke fra hinanden. Den gennemsnitlige energi af fissionsneutroner for alle kerner stiger med en stigning i det gennemsnitlige antal fissionsneutroner, denne stigning er dog ret ubetydelig og tages normalt ikke med i praktiske beregninger [1] [2] .

Emissionsretninger

Prompte neutroner udsendes af fissionsfragmenter med lige stor sandsynlighed i alle retninger, dog har vinkelfordelingen af neutroner i laboratoriekoordinatsystemet på grund af fragmenternes bevægelse et maksimum i et lysfragments bevægelsesretning og et noget mindre maksimum i bevægelsesretningen af et tungt fragment. Forholdet mellem maksimumværdien og minimum i vinkelfordelingen er cirka 5 og afhænger af målkernen [1] .

Noter

↑ 1 2 3 Bartolomey G.G., Baibakov V.D., Alkhutov M.S., Bat G.A. Grundlæggende teori og metoder til beregning af atomkraftreaktorer. - Moskva: Energoatomizdat, 1982. - S. 512.
↑ A.N. Klimov. Kernefysik og atomreaktorer. - Moskva: Energoatomizdat, 1985. - S. 352.