Skip to main content
All Physics

6.1.4. Длина диффузии

Лекции по ядерной физике

Ранее вскользь отмечалось, что диффузионная характеристика среды активной зоны, определяющая величину вероятности избежания утечки тепловых нейтронов, должна быть связана со среднеквадратичным пространственным смещением тепловых нейтронов в процессе диффузии таким же образом, как возраст тепловых нейтронов связан со среднеквадратичной длиной замедления. К этому подталкивает поч­ти полная аналогия представлений о процессах замедления и диффузии.

По определению кинетической теории нейтронов:
Квадрат длины диффузии тепловых нейтронов в среде - шестая часть  среднего квадрата удаления теплового нейтрона в момент его поглощения от точки его рождения в этой среде.
Изображение
И поскольку полученное в кинетической теории значение среднего квадрата пространственного смещения теплового нейтрона при диффузии:
___
lт2 = 2/∑a ∑tr,
то величины квадрата и самой длины диффузии будут равны:
Изображение
Как видим, квадрат длины диффузии L2 - такая же и по смыслу, и по размерности (см2) характеристика диффузионных свойств среды, какой яв­ляется возраст тепловых нейтронов ζт - характеристика замедляющих свойств среды. Длина диффузии среды L (и её квадрат) характеризует её способность давать опре­делённое среднеквадратичное пространственное смещение теплового нейт­рона от точки рождения до точки его поглощения.

Поэтому каждому конкретному веществу в нормальных условиях (при t = 20°С или T = 293К) и нормальном атмосферном давлении) свойс­твенна своя стандартная длина диффузии, например:
- у воды (H2O)  L0 = 2.714 см;
- у графита (C) L0 = 51.2 см;
- у бериллия (Ве) L0 = 22.1 см;
- у оксида бериллия (BeO) L0 = 30.0 см;
- у тяжелой воды (D2O) L0 = 171 см    и т.д.
Стандартные длины диффузии большинства материалов, используемых в реакторостроении, приводятся в справочниках по ядерным константам.