Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Сечение выведения для гетерогенных сред



Если пластину некоторого тяжелого вещества поместить в однородную водородсодержащую среду так, чтобы нейтронный источник находился вблизи пластин, см. рис. 13, то закон ослабления нейтронов этой средой можно записать в виде

S

Рис. 13. Геометрия эксперимента по определению сечения выведения.

(5.5)
,

где — мощность дозы быстрых нейтронов на расстоянии x от источника; — мощность дозы быстрых нейтронов в водородсодержащем материале толvщиной , когда пластина отсутствует; — сечение выведения, см-1; — толщина защиты, см. Под и можно понимать полную мощность дозы нейтронов всех энергий, так как в водородсодержащих средах, начиная с толщины две длины релаксации устанавливается практически постоянный дозовый состав излучения. Rmin соответствует толщине при которой становится постоянным и не увеличивается с ростом , рис.14.

Рис. 14. Зависимость сечения выведения от x-d для точечного изотропного источника нейтронов деления, помещенного в центре сферы из железа или свинца с толщиной стенок d, которая покрыта сферическим слоем полиэтилена толщиной x-d для Епор=302 кэВ.

Обычно величина Rmin для источников спектра деления составляет для воды 40 – 60 см, для полиэтилена 35 – 50 см. иначе говоря, Rmin характеризует минимальное количество водородсодержащего материала, при котором возмущением пластиной спектра источника можно пренебречь. В общем случае. Rmin зависит от энергии нейтронов источника Е0, материала пластины и эффективного порога регистрации нейтронов. С уменьшением энергии источника в интервале 1 МэВ ≤ Е0 ≤ 15 МэВ, рис. 15, и увеличением энергетического порога детектирования Епор наблюдается уменьшение Rmin.

Рис. 15. Зависимость Rmin от энергии нейтронов источника для различных материалов.

Сечение выведения обычно определяют экспериментально, однако существуют методики их расчета. Численные значения величин сечений выведения для различных материалов и энергий нейтронов можно найти в справочной литературе. В частности, для нейтронов спектра деления сечения выведения приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Сечения выведения для нейтронов спектра деления, 10-24 см2

Элемент   Элемент  
Li 1,01 ± 0,05 Fe 1,98 ± 0,08
Be 1,07 ± 0,06 Ni 1,89 ± 0,1
B 0,97 ± 1,10 Cu 2,04 ± 0,11
C 0,81 ± 0,05 Zr 2,36 ± 0,12
O 0,99 ± 0,10 Bi 3,49 ± 0,35
F 1,29 ± 0,06 Pb 3,53 ± 0,30
Al 1,31 ± 0,05 U 3,16 ± 0,40
Cl 1,2 ± 0,80

В формуле (5.5) мощность дозы быстрых нейтронов в водородсодержащих материалах определяют по методу длин релаксаций, п.5.2.

Закон ослабления нейтронов заданного спектра набором пластин различных материалов можно представить в виде

(5.6)

где m — число пластин из различных материалов; и — сечение выведения и толщина слоя вещества i – го компонента соответственно.

Сечение выведения, см-1, сложных по химическому составу сред можно рассчитать по формуле

(5.7)
,

где ni — ядерная плотность элементов в смеси; — микроскопическое сечение выведения элементов, m — число элементов в смеси. Выполним в (5.7) тождественные преобразования. Разделим и умножим каждое слагаемое на ρi — плотность компонента i – го вещества и разделим левую и правую часть на ρ — плотность смеси

(5.8)

или

(5.9)
,

где — массовое сечение выведения, см2/Гр, сложного вещества; — массовое сечение выведения см2/Гр, i – го компонента смеси; ηi — массовое содержание, %, i – го элемента.

Зная зависимость , можно записать закон ослаблении мощности дозы нейтронов для произвольного дозового спектра нейтронов

(5.10)

где — мощность дозы нейтронов в водородсодержащей среде от источника с энергией Е.





Дата публикования: 2015-06-12; Прочитано: 852 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с)...