WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«Институт атомной энергии им. И. В. Курчатова. В.А. Загрядский, М.И. Крайнев, ИАЭ-4421/8 Д.Ю. Чувнлин К ВОПРОСУ ОБ ИЗМЕРЕНИЯХ АБСОЛЮТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ СКОРОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ Th(n,f), 2 3 2 Th(n,7), 2 ...»

/ 41

Ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции

Институт атомной энергии

им. И. В. Курчатова .

В.А. Загрядский, М.И. Крайнев, ИАЭ-4421/8

Д.Ю. Чувнлин

К ВОПРОСУ ОБ ИЗМЕРЕНИЯХ

АБСОЛЮТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ СКОРОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ

Th(n,f), 2 3 2 Th(n,7), 2 3 8 U(n,f) И 2 3 8 О(п,т)

В ИНТЕГРАЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ

С 14-МэВ ИСТОЧНИКОМ НЕЙТРОНОВ Москва — ЦНИИатоминформ — 1 9 8 7 УДК 621.039.512.44 Ключевые слова: материнское и дочернее ядро, осколки деления, активация на 14-МэВ нейтронах .

Получены формулы, позволяющие в условиях активации в нестационарном потоке по активации дочерних ядер определить скорости реекций образования материнских ядер. Получено выражение для поправки на распад во время измерения активности дочерних ядер. Предложена методика, позволяющая измерить скорость реакции деления по регистрации активности осколков деления при облучении в спектрах с 14-МэВ источником нейтронов .

Редактор О.В. Базанова Технический редактор Н.И. Мазаева Корректор Л.В. Пономарева Подписано в печать 5.03.87. Т-09313. Формат 60x90/16 Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,5. Уч.-иэд. л. 0,6 Тираж 122. Цена 5 коп. Заказ 189. Индекс 3624 Подготовлено к изданию и отпечатано в Институте атомной энергии им. И.В. Курчатова 123182, Москва, пл. Академика Курчатова © Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по атомной науке и технике (ЦНИИатоминформ), 1987 л % ВВЕДЕНИЕ Необходимость тестирования программ, используемых для расчетов нейтронно-физических параметров бланкетов термоядерных реакторов (ТЯР), выдвигает задачу проведения интегральных экспериментов с 14-МэВ источником нейтронов .

Делящиеся на 14-МэВ нейтронах 23H\j и i U T h могут в бланкете выполнять функцию зоны размножения и одновременно использоваться в качестве стартовых материалов для накопления :л''Ри и 2 I 1 U. Поэтому измерение абсолютных значений скоростей процессов захвата и деления в сборках из урана и тория представляет большой интерес .

Активационный метод является для данных целей достаточно удобным. В результате захвата нейтрона 2 3 8 U превращается в 2 3 9 U, который по цепочке 2 3 9 U 1—». 2 3 9 N p 239

-—— P u распадается в

23.4 мин 2.35S сут Ри. Малый период полураспада U не позволяет проводить многократное измерение активности, что необходимо для достижения удов

–  –  –

где Х п — постоянная распада предшественника, Т — время облучения .

При облучении на нейтронных генераторах (НГ) выхо/г нейтронов вследствие выгорания «лмшени монотонно падает. Поэтому предложенный выше способ оценки в условиях стационарного облучении -- оценка сверху. Опыт работы на НГ покэ?ывает, что при ерздкгм выходе 1 0 1 0 нейтр./с для наработки в реакциях 2 Э 2 Т п ( п / у ). 2 3 2 T h ( n, f ), U ( n, 7 ), 2 3 8 U ( n, f ), приемлемых для измерения активностей, необходимо облучение в течение нескольких часов. В соответствии с выражением (1} в таблице в качестве примера представлены дол:'* нераспавшихся предшественников 2 3 9 N p и 2 3 3 Р з и наиболее дэлгэживу.лих предшественников | 4 3 С е и l 4 a L a в случае стационарного облучения в течение 5 ч .

<

–  –  –

Из таблицы следует, что в цепочках выхода осколков с А = 140 и 143 с погрешностями 0,1 и 0,5% соответственно можно ограничиться учетом выхода материнских ядер | 4 0 В а и | 4 Л 1_а. Доля нераспавшихся к концу облучения ядер 2 J 9 U и 2 3 3 T h достаточно велика и должна быть учтена надлежащим образом. Следовательно, задача определения скоростей реакций 2 3 8 U n, f ), 2 3 e U ( n / y ). 2 3 2 Thn.7 и 2 3 2 T h ( n. f ) сводится к вычислению этих величин по измеренной активности соответствующих дочерних ядер 2 3 9 N p, l 4 0 L a, 2 3 3 P a и | 4 3 С е .





ВЫВОД ФОРМУЛ

ДЛЯ РАСЧЕТА СКОРОСТИ НАКОПЛЕНИЯ МАТЕРИНСКИХ ЯДЕР

ПО АКТИВНОСТИ ДОЧЕРНИХ ЯДЕР

Запишем две системы дифференциальных уравнений. Первая (I) описывают поведение материнских и дочерних ядер на этапе облучения, вторая (II) — на этапе выдержки:

–  –  –

Здесь Ni — количество материнских ядер; Т — время облучения;

f (T) — функция, характеризующая скорость образования материнских ядер во время облучения; X] — постоянная распада материнских ядер;

N2 — количество дочерних ядер; Х 2 — постоянная распада дочерних ядер; t — время выдержки .

Начальные условия для I системы: при Т = 0, Ni = 0. N2 = 0;

для II системы: при t = 0, N1 = N i 0, N2 = N20; N 1 0 — количество материнских ядер в момент окончания облучения; N20 — количество дочерних ядер в момент окончания облучения. Функцию f (t) можно представить в виде f (T) = А-К-Ф(Т), где А — скорость реакции активации, нормированная на один нейтрон источника, не зависящая от времени;

К — коэффициент нормировки скорости счета монитора на один нейтрон источника; Ф (Т) — функция, характеризующая временное изменение нейтронного потока, представляющая собой распределение скорости счета монитора в течение облучения .

Функцию Ф (Т) можно представить в кусочно-постоянном виде на интервале от 0 до Т. Функцию Ф СП получают экспериментально, снимая показания монитора нейтронного потока в течение равных малых интервалов времени ДТ. Принимая во внимание способ задания функции Ф (Т), решение I системы уравнений можно записать в виде (4}

–  –  –

где Фо — среднее значение скорости счета монитора в интервале времени О — Т; ДФ = Ф (Т) — Фо— отклонение от среднего в момент времени Т .

Выражение в квадратных скобках дает величину поправки, на которую умножается активность, полученная на средней мощности нейтронного источника, и, таким образом, учитывается влияние флуктуации мощности нейтронного потока во времени. Найдем N 2, подставив выражение Ni - (A. K A i ) e ~ X | т / Ф ( т ) е Л ' т с 1 т в уравнение (3) I системы. Решение о этого уравнения получим в виде

–  –  –

- — exp{- X2T)^2 ДФп{ехр{Х2 nT/kJ - expfX2(n n= 1+ Ф 0 1(1 - ехр- Х,Т)) - Х, А 2 ( 1 - ехр(- Х 2 Т)Ц Вторая скобка представляет собой поправку, учитывающую влияние флуктуации нейтронного потока на концентрацию дочерних ядер .

Таким образом, зная активность дочернего ядра в момент окончания облучения, по формуле (8) можно определить скорость образования материнских ядер .

Изменение концентрации дочерних ядер на этапе выдержки определяется решением II системы:

–  –  –

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ДЕЛЕНИЯ

ПО АКТИВНОСТИ ОСКОЛКОВ ДЕЛЕНИЯ

ПРИ ОБЛУЧЕНИИ В СПЕКТРАХ С 14-МэВ ИСТОЧНИКОМ НЕЙТРОНОВ

При получении скоростей деления 2 3 S U ( n, f ) и 2 j 2 T h ( n. f ) необходимо корректно учесть то обстоятельство, что выход осколков зависит от энергии нейтрона, вызывающего деление. Для осколков с массовым числом, соответствующим максимумам распределения осколков по масI40 сам, эта зависимость довольно слабая. Отличие выходов L a при делении 2 3 8 U на 14-МэВ нейтронах от выхода на неГ-тронах спектра деления составляет 20%. Аналогичное отличие выходов 1 4 3 С е при делении " 5 2 T h составляет 24% .

Спектр нейтронов в урановом и ториевом бл?нкете ТЯР может быть представлен в виде суперпозиции 14-МэВ нейтронов источника и спектра вторичных нейтронов неупругого рассеяния (упругорассеянные нейтроны на тяжелых элементах отождествляем с нейтронами источника). В этом случае каждой из двух компонент нейтронного спектра может

–  –  –

где qf — скорость реакции деления; А — скорость образования материнского ядра; К^ — выход материнского ядра на один акт деления .

Следовательно, скорость образования материнского ядра может быть представлена в виде

–  –  –

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Получены формулы, позволяющие в условиях активации в нестационарном нейтронном потоке по активности дочерних ядер измерить скорости реакций образования материнских ядер .

2. Получено выражение для поправки на распад во время измерения активности дочернего ядра .

3. Предложена методика, позволяющая определить скорость реакции деления по регистрации активности осколков деления при облучении в спектрах с 14-МэВ источников нейтронов .

Авторы выражают благодарность доктору физико-математических наук В. М. Новикову за внимание к работе и полезные замечания .

Список литературы

1. Юрова Л. Н. и др. Выходы некоторых осколков при делении * ' * U, -*' я и и 2 3 9 Р и, обусловленном нейтронами спектра БР-1. — Атомная энергия. 1979, т. 47, вып. 1, с. 26 .

2. Юрова Л. Н. и др. Методика измерений начального отношения вероятностей захвата и деления в твэлах без их разрушения. — Атомная энергия, 1972. т. 32, вып. 5, с. 412 .

3. Юрова Л.Н. и др. Определение выходов некоторых осколков при делении U нейтронами реакторного спектра. — Атомная энергия .

1974, т. 36, вып. 1, с. 66 .

4. Фам Зун Хиен. О способе учета флуктуации потока излучений в активационном анализе. — Атомная энергия, 1971, т. 42, вып. 5, с 414 .

РУБРИКАТОР ПРЕПРИНТОВ ИАЭ

1. Общая, теоретическая и математическая физика

2. Ядерная физика

3. Общие проблемы ядерной энергетики

4. Физика и техника ядерных реакторов

5. Методы и программы расчета ядерных реакторов

6. Теоретическая физика плазмы

7. Экспериментальная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез

8. Проблемы теормядерного реактора

9. Физика конденсированного состояния вещества

10. Физика низких температур и техническая сверхпроводимость

11. Радиационная физика твердого тела и радиационное материаловедение

12. Атомная и молекулярная физика

13. Химия и химическая технология

14. Приборы и техника эксперимента

15. Автоматизация и методы обработки экспериментальных данных

16. Вычислительная математика и техника Индекс рубрики лается через дробь после основного номера ИАЭ




Похожие работы:

«База нормативной документации: www.complexdoc.ru ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ГАЗПРОМ Ассоциация Высоконадежный трубопроводный транспорт Общество с ограниченной ответственностью Научно-исследовательский институт природных газов и газо...»

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА ГОСТ 2 4 0 8.3 -9 0 Издание официальное БЗ 3-90/178 15 коп. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ At о с к е а строи...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный университет" СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ Руководитель ОПОП ВО Заведующий кафедрой...»

«РАЗДЕЛ 1. ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ 1.1. Процессы алкилирования Классификация реакций алкилирования. Алкилирующие агенты и катализаторы. Алкилирование по атому углерода Алкилирование ароматических соединений, химические основы этого процесса и сопутствующие реакции. Термодинамика, механизм и кинетика процес...»

«НПК "НИМ-2007" Секция "Экономика" Подсекция "Экономика труда" Содержание ТЕХНОЛОГИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ КАРЬЕРЫ В СОВРЕМЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ Киселева А.А.-студентка, Гайдук А.В.-к.п.н, доцент Алтайский государст...»

«1. Общие положения 1.1. Настоящий порядок проведения ежегодной всероссийской 36-ой студенческой научно-технической конференции (далее – Порядок) определяет цели, задачи и порядок организации и проведения ежегодно...»

«© Г.Г. Каркашадзе, А.М.-Б. Хаутиев, 2015 УДК 622.411.33:622.831 Г.Г. Каркашадзе, А.М.-Б. Хаутиев МЕХАНИЗМ ПОВЫШЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА В ПРОЦЕССЕ ЦИКЛИЧЕСКОЙ СОРБЦИОННОЙ УСАДКИ И РАЗБУХАНИЯ УГЛЯ Представлено техническое решение способа повышения проницаемости угольно...»

«Самосвалы Общая информация Общая информация Самосвалы в основном используются для перевозки сыпучих материалов. Кузов самосвала имеет шарнирное крепление, и разгрузка навалом выполняется с помощью цилиндра механизма опрокидывания. Кузовное оборудование считается по...»

«Elec.ru Электротехническая библиотека Elec.ru ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОСТРМЭК СТАНДАРТ 61191-3РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПЕЧАТНЫЕ УЗЛЫ Часть 3 Монтаж в сквозные отверстия Технические требования I E C 61191-3:1998 Printed board assemblies — Part 3: Sectional specification —...»







 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.