2015-06-26
464
Прямые эксперименты указывают на то, что сечение поглощения нейтронов в резонансной об-
ласти энергий явно зависит от температуры. Если, например, на пути пучка нейтронов установить образец 238U и измерять количество захватов нейтронов ядрами образца, регистрируя сопровождающее радиационный захват гамма-излучение, то при увеличении температуры образца возрастает количество регистрируемого гамма-излучения. Другими словами, при росте температуры увеличивается вероятность поглощения нейтронов, т.е. увеличивается среднее сечение радиационного захвата. Этот эффект называют Доплер-эффектом. Такой эффект наблюдается только для «толстых» образцов, для которых существенным оказывается блокировка сечений. Для «тонких» образцов этот эффект оказывается пренебрежимым.
Доплер-эффект - cоставляющая ТКР3 или dr3/dT, объясняется, как будет показано далее, изменением формы резонансов (уширение резонансов при росте температуры среды) в сечениях взаимодействия нейтронов с ядрами. Как известно из разделов ядерной и нейтронной физики, зависимость сечения взаимодействия нейтрона с неподвижным ядром вблизи резонансной энергии (при этом энергия нейтрона в сумме с энергией связи его в ядре близка к энергии одного из уровней возбужденного состояния ядра) описывается формулой Брейта-Вигнера. Вид этой формулы для сечения радиационного захвата приведена ниже:
|
|
|
, (3.29)
где 
- сечение радиационного захвата при резонансной энергии (в максимуме резонанса), т.е. при Еn=Е0; Г - полная ширина уровня составного ядра при его возбуждении нейтроном с энергией Е0.
3.5. Запишите изменение реактивности, обусловленное Доплер эффектом, используя доплеровскую постоянную, при изменении температуры от Т1 до Т2.
3.6. Объясните, почему при гетерогенном размещении топлива kэфф оказывается больше, чем при гомогенном (в реакторе на тепловых нейтронах).
Блокировка сечений, плотность потока нейтронов в гетерогенном блоке меньше, чем в замедлителе.
Раздел 4. КОЭФФИЦИЕНТЫ И ЭФФЕКТЫ РЕАКТИВНОСТИ РЕАКТОРОВ
