Энергетическая зависимость сечений взаимодействия для типичных материалов, используемых в ядерных реакторах. Особенности сечений для нуклидов ядерного топлива.

Рождающиеся при делении ядер нейтроны имеют энергию в диапазоне 0.1 – 10 Мэв Ē=2 Мэв. В последующем при неупругом и упругом рассеянии нейтроны снижают кинетическую энергию вплоть до энергии теплового движения ядер среды. Характер взаимодействия нейтронов с ядрами различен в диапазоне энергии от 0 – 10 Мэв.

Поэтому обычно весь диапазон энергий нейтронов в ядерном реакторе разбивают на три области:

область быстрых нейтронов…………….. 0.1 – 10 Мэв;(спектр деления)

область промежуточных нейтронов …….0.2 – 10⁵ эв;

область тепловых нейтронов……………. 0 – 0.2 эв.

Быстрые нейтроны.

Полное сечение в этой области примерно равно где R – радиус ядра, l - длина волны нейтрона с энергией Е.

1) Главная особенность этой области состоит в том, что полное сечение есть сечение рассеяния σ_s=σ_n + σ_n’. Пороги неупругого рассеяния лежат как раз в этой области.

σ_g - очень маленькое и P_f = = близко к единице.

2) В этой области не равны нулю сечения деления четно-четных ядер.

Промежуточные нейтроны.

Резонансные явления составляют наиболее характерную особенность промежуточной области энергий, в связи, с чем ее также называют резонансной.

Резонансы в зависимости сечений от энергий свойственны в той или иной мере подавляющему числу ядер и расположены практически во всем интервале энергий реакторных нейтронов. Однако на физику реактора существенно влияет резонансная структура лишь в зависимости от энергий сечений деления и радиационного захвата для тяжелых ядер. Резонансы для этих ядер занимают область Е ~ 1 ÷ 10³ эв.

Что можно сказать в общем случае

а) const для всей области энергий.

б) много меньше в области Е~1кэв и велики в области Е~0-1эв.

в) для быстрых нейтронов

для медленных нейтронов.

г) наряду с законом есть область резонансов , очень большое.

Энергетическая зависимость сечения