Мгновенные нейтроны
Мгновенные нейтроны — это нейтроны, испускаемые осколками деления практически мгновенно после деления составного ядра, в отличие от запаздывающих нейтронов, испускаемых продуктами деления через некоторое время после этого. Испускание нейтронов осколками деления — одна из важнейших особенностей процесса деления тяжёлых ядер. Именно она позволяет создать при определённых условиях цепную реакцию деления. Количество нейтронов, испускаемых в одном акте деления — случайная величина, распределённая примерно по закону Гаусса около среднего значения (2—3 нейтрона на одно делящееся ядро). Мгновенные нейтроны составляют более 99% нейтронов деления.
Среднее число нейтронов
Среднее число нейтронов <math>\nu_{f}^{i}</math>, образующихся при делении, зависит от сорта ядра-мишени и энергии налетающего нейтрона. Значения этой величины для некоторых ядер в зависимости от энергии налетающих нейтронов:
| E | 233U | 235U | 239Pu |
|---|---|---|---|
| 0,025 эВ | 2,479 | 2,416 | 2,862 |
| 1 МэВ | 2,56 | 2,55 | 3,02 |
| 2 МэВ | 2,67 | 2,67 | 3,15 |
| 3 МэВ | 2,82 | 2,78 | 3,27 |
| 4 МэВ | 2,97 | 2,95 | 3,40 |
Наблюдается заметный рост <math>\nu_{f}^{i}</math> при увеличении энергии возбуждения делящегося ядра. При испускании нейтрона энергия возбуждения осколка деления уменьшается примерно на величину, равную сумме энергии связи нейтрона в ядре (в среднем примерно 5 МэВ) и кинетической энергии испускаемого нейтрона(в среднем примерно 2 МэВ). Следовательно, величина <math>\nu_{f}^{i}</math> возрастает приблизительно на единицу при увеличении энергии нейтрона, вызывающего процесс деления, на каждые 7 МэВ, что подтверждается экспериментами. Экспериментальные данные хорошо описываются линейной зависимостью вида[1]:
- <math>\nu_{f}^{i}(E) = \nu_{f0}^{i} + E_n \frac{d\nu_{f}^{i}}{dE}, </math>
где <math>\nu_{f0}^{i}</math> — значение <math>\nu_{f}^{i}</math> для E=0,025 эВ.
Спектр нейтронов
У мгновенных нейтронов были зарегистрированы энергии до 18 МэВ, однако начиная с 10 МэВ нейтронов так мало, что на практике чаще всего принимается, что спектр нейтронов простирается лишь до 10 МэВ.
Спектр мгновенных нейтронов деления — непрерывный в области примерно от 0,01 до 10 МэВ. Наиболее вероятная энергия нейтронов равна 0,7 МэВ, средняя — 2 МэВ. Спектр примерно соответствует зависимости:
- <math>n(E) \sim e^{-E} \mathrm{sh}\, \sqrt{2E}. </math>
Следует отметить, что экспериментальные спектры нейтронов достаточно хорошо аппроксимированы различными зависимостями, показанная выше самая простая и при этом удовлетворительно описывающая данные, поэтому получившая наибольшее распространение.
Спектры нейтронов разных делящихся ядер практически не отличаются друг от друга. Средняя энергия нейтронов деления для всех ядер возрастает при увеличении среднего числа нейтронов деления, однако этот рост довольно незначителен и при практических расчётах обычно не учитывается[1][2].
Направления испускания
Мгновенные нейтроны испускаются осколками деления равновероятно по всем направлениям, однако из-за движения осколков угловое распределение нейтронов в лабораторной системе координат имеет максимум в направлении движения лёгкого осколка и несколько меньший максимум в направлении движения тяжёлого осколка. Отношение максимального значения к минимальному в угловом распределении равно примерно 5 и зависит от ядра-мишени[1].
Напишите отзыв о статье "Мгновенные нейтроны"
Примечания
Отрывок, характеризующий Мгновенные нейтроны
– Ишь ты! – отвечал Игнат, дивуясь на то, как все более и более улыбалось его лицо в зеркале.– Бессовестные! Право, бессовестные! – заговорил сзади их голос тихо вошедшей Мавры Кузминишны. – Эка, толсторожий, зубы то скалит. На это вас взять! Там все не прибрано, Васильич с ног сбился. Дай срок!
Игнат, поправляя поясок, перестав улыбаться и покорно опустив глаза, пошел вон из комнаты.
– Тетенька, я полегоньку, – сказал мальчик.
– Я те дам полегоньку. Постреленок! – крикнула Мавра Кузминишна, замахиваясь на него рукой. – Иди деду самовар ставь.
Мавра Кузминишна, смахнув пыль, закрыла клавикорды и, тяжело вздохнув, вышла из гостиной и заперла входную дверь.
Выйдя на двор, Мавра Кузминишна задумалась о том, куда ей идти теперь: пить ли чай к Васильичу во флигель или в кладовую прибрать то, что еще не было прибрано?
В тихой улице послышались быстрые шаги. Шаги остановились у калитки; щеколда стала стучать под рукой, старавшейся отпереть ее.
Мавра Кузминишна подошла к калитке.
– Кого надо?
– Графа, графа Илью Андреича Ростова.
– Да вы кто?
– Я офицер. Мне бы видеть нужно, – сказал русский приятный и барский голос.
Мавра Кузминишна отперла калитку. И на двор вошел лет восемнадцати круглолицый офицер, типом лица похожий на Ростовых.
– Уехали, батюшка. Вчерашнего числа в вечерни изволили уехать, – ласково сказала Мавра Кузмипишна.
Молодой офицер, стоя в калитке, как бы в нерешительности войти или не войти ему, пощелкал языком.
– Ах, какая досада!.. – проговорил он. – Мне бы вчера… Ах, как жалко!..
Мавра Кузминишна между тем внимательно и сочувственно разглядывала знакомые ей черты ростовской породы в лице молодого человека, и изорванную шинель, и стоптанные сапоги, которые были на нем.
– Вам зачем же графа надо было? – спросила она.
– Да уж… что делать! – с досадой проговорил офицер и взялся за калитку, как бы намереваясь уйти. Он опять остановился в нерешительности.
– Видите ли? – вдруг сказал он. – Я родственник графу, и он всегда очень добр был ко мне. Так вот, видите ли (он с доброй и веселой улыбкой посмотрел на свой плащ и сапоги), и обносился, и денег ничего нет; так я хотел попросить графа…
Мавра Кузминишна не дала договорить ему.
– Вы минуточку бы повременили, батюшка. Одною минуточку, – сказала она. И как только офицер отпустил руку от калитки, Мавра Кузминишна повернулась и быстрым старушечьим шагом пошла на задний двор к своему флигелю.
В то время как Мавра Кузминишна бегала к себе, офицер, опустив голову и глядя на свои прорванные сапоги, слегка улыбаясь, прохаживался по двору. «Как жалко, что я не застал дядюшку. А славная старушка! Куда она побежала? И как бы мне узнать, какими улицами мне ближе догнать полк, который теперь должен подходить к Рогожской?» – думал в это время молодой офицер. Мавра Кузминишна с испуганным и вместе решительным лицом, неся в руках свернутый клетчатый платочек, вышла из за угла. Не доходя несколько шагов, она, развернув платок, вынула из него белую двадцатипятирублевую ассигнацию и поспешно отдала ее офицеру.
– Были бы их сиятельства дома, известно бы, они бы, точно, по родственному, а вот может… теперича… – Мавра Кузминишна заробела и смешалась. Но офицер, не отказываясь и не торопясь, взял бумажку и поблагодарил Мавру Кузминишну. – Как бы граф дома были, – извиняясь, все говорила Мавра Кузминишна. – Христос с вами, батюшка! Спаси вас бог, – говорила Мавра Кузминишна, кланяясь и провожая его. Офицер, как бы смеясь над собою, улыбаясь и покачивая головой, почти рысью побежал по пустым улицам догонять свой полк к Яузскому мосту.
А Мавра Кузминишна еще долго с мокрыми глазами стояла перед затворенной калиткой, задумчиво покачивая головой и чувствуя неожиданный прилив материнской нежности и жалости к неизвестному ей офицерику.
В недостроенном доме на Варварке, внизу которого был питейный дом, слышались пьяные крики и песни. На лавках у столов в небольшой грязной комнате сидело человек десять фабричных. Все они, пьяные, потные, с мутными глазами, напруживаясь и широко разевая рты, пели какую то песню. Они пели врозь, с трудом, с усилием, очевидно, не для того, что им хотелось петь, но для того только, чтобы доказать, что они пьяны и гуляют. Один из них, высокий белокурый малый в чистой синей чуйке, стоял над ними. Лицо его с тонким прямым носом было бы красиво, ежели бы не тонкие, поджатые, беспрестанно двигающиеся губы и мутные и нахмуренные, неподвижные глаза. Он стоял над теми, которые пели, и, видимо воображая себе что то, торжественно и угловато размахивал над их головами засученной по локоть белой рукой, грязные пальцы которой он неестественно старался растопыривать. Рукав его чуйки беспрестанно спускался, и малый старательно левой рукой опять засучивал его, как будто что то было особенно важное в том, чтобы эта белая жилистая махавшая рука была непременно голая. В середине песни в сенях и на крыльце послышались крики драки и удары. Высокий малый махнул рукой.
