Замедлитель графит

Замедлитель графит

Об этом дальше мы будем специально говорить. Не только графит, о замедлениии нейтронов чуть подальше будем рассматривать, там обо всех замедлителях поговорим.

Теперь давайте вернемся к ядерным концентрациям. Мы таким образом, с вами рассмотрели сейчас микроскопические сечения, как они зависят от энергии, какие характерные значения микроскопических сечений для разных процессов рассеяния там, поглощения и т.д. А вот важным элементом является ядерная концентрация r, которая входит вот, допустим, в число делений вот в виде такого произведения

F = Ф×r×s.

Поскольку во все скорости процессов, любых, всегда входит вот это произведение – ядерная концентрация на микроскопическое сечение, оно получило свое обозначение и свое название – обозначается в виде S, оно получило название макроскопическое сечение

S = r×s.

Макроскопическое сечение S есть произведение ядерной концентрации  r на микроскопическое сечение s. Если микроскопическое сечение характеризует вероятность взаимодействия нейтрона с индивидуальным ядром, с одним ядром, вот как мишень, как шарик, то макроскопическое сечение уже характеризует взаимодействие нейтрона с веществом, потому что в макроскопическое сечение входит r, концентрация ядер того или другого сорта в веществе. Понятно, да? Это вот обозначение и определение.

Вопрос – а характеризует что?

Взаимодействие нейтрона с веществом. В отличие от того, что микроскопическое сечение характеризует взаимодействие с индивидуальным ядром, отдельным ядром.

Поскольку у микроскопического сечения есть свои индексы, ну, давайте на примере сейчас рассмотрим, сечение деления 5U на тепловых нейтронах – я запишу Замедлитель графит, тогда я здесь должен написать обязательно r5 , и это будет у меня тоже макроскопическое сечение отражает те же индексы – что это будет макроскопическое сечение деления 5U на тепловых нейтронах

Для 235U          Замедлитель графит.

Если у нас, допустим, три делящихся изотопа, допустим, 235U, 239Pu и 241Pu. Как найти макроскопическое сечение деления на всех делящихся ядрах на тепловых нейтронах? Я должен тогда записать такое выражение, что sf, уже  я здесь не пишу 5, потому что оно должно относиться ко всем, должно представляет собой сумму, то тут я должен написать сумму по i, от i = 1, в данном случае до i = 3 (вот мы всего три делящихся изотопа) от Замедлитель графит

Замедлитель графит.

Вот как находится макроскопическое сечение деления уже смеси ядер, если у нас есть три делящихся изотопа, пятый, девятый, сорок первый – то макроскопическое сечение деления находится как сумма макроскопических сечений деления на каждом изотопе. Если я вот это раскрою, тогда здесь будет – вот это уже не сумма, это будет макроскопическое сечение деления тепловое 5U плюс макроскопическое сечение деления тепловое 9Pu плюс макроскопическое сечение деления sfт 41Pu. Вот как находится макроскопическое сечение деления для смеси ядер.

Вопрос – здесь мы просто взяли три каких-то элемента? Торий ведь тоже делится.

Торий тепловыми нейтронами не делится, только быстрыми.

Вопрос – т.е. больше нет делящихся изотопов тепловыми нейтронами?

Нет, есть еще 233U, который получается из тория и если использовать, если торий облучать в реакторе нейтронами, то там через промежуточную цепочку. Но мы его не учитываем, потому что торий сегодня в ядерной энергетике не применяется просто. Не мало, его нет.

Вопрос – значит, мы взяли все, что делится?

В принципе, надо суммировать по всем делящимся ядрам. Те, которые делятся тепловыми нейтронами, по всем надо суммировать. Просто конкретный пример я взял три делящихся изотопа – пятый, девятый и сорок первый.