Курс Ядерная энергетика и атомные реакторы. Лекция 6. Замедление нейтронов. Кинематика презентация

Содержание

Система центра масс Принцип относительности Галилея. Если импульс сохраняется в одной инерциальной системе, то он сохраняется и в любой другой системе, движущейся относительно нее с произвольной скоростью

Слайд 1Замедление нейтронов. Кинематика.
М.А. Киселёв
Курс «Ядерная энергетика и атомные реакторы»

ДУ, 15 октября

2014

Лекция 6


Слайд 2Система центра масс
Принцип относительности Галилея.
Если импульс сохраняется в одной инерциальной

системе,
то он сохраняется и в любой другой системе,
движущейся относительно нее с произвольной скоростью
прямолинейно и равномерно

Слайд 3
Полагаем mn=1
Если инерциальная система 2 движется со скоростью v относительно системы

1, то скорости частицы в этих системах связаны соотношением

2

1


Отсюда скорость нейтрона в системе С равна


Скорость ядра в системе С равна

V



Слайд 4В системе С нейтрон и ядро движутся навстречу друг другу со

скоростями



и импульсами



Полный импульс системы
относительно центра инерции
до столкновения равен 0. Он
будет равен нуля и после
столкновения в силу закона
сохранения импульса


Слайд 5Из закона сохранения импульса

Из закона сохранения энергии


Решение системы


Слайд 6Энергия нейтрона после соударения



Слайд 7Изменение энергии нейтрона при рассеянии
Энергия нейтрона до рассеяния

Энергия нейтрона после

рассеяния



Определим



(*)


Слайд 8Максимальная потеря энергии
Максимальная потеря энергии нейтрона происходит при θ=π



Разлагая в ряд

по степеням 1/А



Для A ≥50





Слайд 9Скользящий удар, Θ=0 – соответствует неизменной энергии
нейтрона до и после

соударения

Лобовой удар, Θ=π – соответствует максимальной потери энергии
нейтроном. Потеря энергии будет зависеть от атомного номера
ядра рассеивателя.



Слайд 10Закон рассеяния
В системе центра инерции рассеяние нейтронов сферически
симметрично для нейтронов

с энергией меньше нескольких Мэв


Вероятность того, что нейтрон рассеялся под углом Θ


Вероятность того, что нейтрон рассеялся с энергией E2

где Е2 и Θ связаны соотношением


Отсюда определяем dE2/dΘ


Слайд 11
Используя значение производной
Получаем


Учитывая, что
Получаем, что распределение нейтронов по энергиям не зависит

от конечной энергии и определяется значением максимальной
потери энергии



Слайд 12Проверка правильности распределения


Слайд 13Асимметрия рассеяния в лабораторной системе
Из рис. 36 видно, что

Из уравнения (*)

следует


Из этих двух уравнений получаем



Слайд 14 Резонансы при замедлении нейтронов. Формула Брейта - Вигнера


Слайд 15Зависимость полного сечения взаимодействия нейтрона с ядром от энергии


Слайд 16Зависимость полного сечения взаимодействия нейтрона с ядром от энергии


Слайд 17Зависимость полного сечения взаимодействия нейтрона с ядром от энергии



Слайд 18Ширины резонансов




Для Г=1эв τ=7⋅10-16 сек

Для 238U R=8.5 ⋅10-13cм




Слайд 19Для тепловых нейтронов с энергией E=0.04 эв
время пролета ядра урана составляет

6⋅10-18 сек.

Такому времени пролета соответствует ширина
уровня



Для медленных и промежуточных нейтронов


Слайд 20Формула Брейта-Вигнера

Для медленных и промежуточных нейтронов

с учетом этого получаем закон


Общий

случай

где x=γ, α, n, f


Слайд 21Получить выражения:
3. Посчитать dE2/dΘ
1.
2.
4. Доказать, что

для тяжелых ядер углы рассеяния нейтрона
в лабораторной системе и в системе центра масс совпадают.

5. Получить выражение для элемента телесного угла dΩ


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика