Так как величины макросечений поглощения и транспортного равны произведениям соответствующих микросечений на ядерную концентрацию:
∑a = σa N и ∑tr = σtr N,
то выражение для квадрата длины диффузии однородного вещества можно представить в таком виде:
∑a = σa N и ∑tr = σtr N,
то выражение для квадрата длины диффузии однородного вещества можно представить в таком виде:
Изображение
В правой части выражения (6.1.8а) влиянию температуры подвержены две величины - микросечения поглощения σa и ядерной концентрации N.
Величина микросечения поглощения ядер любого вещества с ростом температуры падает
σa(Tн) =0.886 σao √(293/Tн),
так как с ростом температуры вещества приблизительно пропорционально величине температуры T растет и температура нейтронов Tн.
Ядерная концентрация жидкого или газообразного вещества с ростом температуры падает, твердого вещества - практически не изменяется.
Температурное уменьшение σa и N в соответствии с (6.1.8а) приводит к однозначному увеличению длины диффузии. Схематически это выглядит так:
Величина микросечения поглощения ядер любого вещества с ростом температуры падает
σa(Tн) =0.886 σao √(293/Tн),
так как с ростом температуры вещества приблизительно пропорционально величине температуры T растет и температура нейтронов Tн.
Ядерная концентрация жидкого или газообразного вещества с ростом температуры падает, твердого вещества - практически не изменяется.
Температурное уменьшение σa и N в соответствии с (6.1.8а) приводит к однозначному увеличению длины диффузии. Схематически это выглядит так:
Изображение
Рис.6.2. Схема воздействия температуры на величину длины диффузии тепловых нейтронов в среде.
Длину диффузии вещества часто называют мерой прозрачности вещества для тепловых нейтронов, подразумевая под этим, что чем выше величина L, тем больше направленное удаление теплового нейтрона от места его рождения до места поглощения, и тем большую толщину слоя этого вещества могут проницать тепловые нейтроны до их поглощения.
В связи с этим существует еще одна практичная интерпретация понятия длины диффузии.
Если вообразить бесконечный плоский источник тепловых нейтронов (чего в природе нет!), то, приложив вплотную к этому источнику некоторый слой рассматриваемой среды (вещества), мы обнаружили бы, что плотность потока тепловых нейтронов с удалением от источника в этой среде падает по экспоненциальному закону (рис.6.3):
Ф(x) = Ф0 exp (- x/L)
Длину диффузии вещества часто называют мерой прозрачности вещества для тепловых нейтронов, подразумевая под этим, что чем выше величина L, тем больше направленное удаление теплового нейтрона от места его рождения до места поглощения, и тем большую толщину слоя этого вещества могут проницать тепловые нейтроны до их поглощения.
В связи с этим существует еще одна практичная интерпретация понятия длины диффузии.
Если вообразить бесконечный плоский источник тепловых нейтронов (чего в природе нет!), то, приложив вплотную к этому источнику некоторый слой рассматриваемой среды (вещества), мы обнаружили бы, что плотность потока тепловых нейтронов с удалением от источника в этой среде падает по экспоненциальному закону (рис.6.3):
Ф(x) = Ф0 exp (- x/L)
Изображение
где γ0 - плотность жидкости или газа при нормальных условиях, а
γ (p,t) - плотность при рассматриваемых давлении и температуре.
Поэтому, если измерить величину плотности потока тепловых нейтронов на произвольном отстоянии x от источника и на отстоянии (x+L), то отношение измеренных величин плотностей потоков будет равно:
Ф(x)/Ф(x+L) = exp(-x/L)/exp[-(x+L)/L] = e = 2.7182818...
Поэтому: Длина диффузии в среде - это толщина слоя этой среды, в пределах которого величина плотности потока тепловых нейтронов от бесконечного плоского источника тепловых нейтронов снижается в е раз.
С ростом давления p плотность жидкого или газообразного вещества g увеличивается, а вместе с нею увеличивается и ядерная концентрация вещества N, увеличение которой в соответствии с (6.1.8а) приводит к уменьшению длины диффузии.
Из (6.1.8а) несложно вывести общую зависимость квадрата длины диффузии от температуры и давления:
γ (p,t) - плотность при рассматриваемых давлении и температуре.
Поэтому, если измерить величину плотности потока тепловых нейтронов на произвольном отстоянии x от источника и на отстоянии (x+L), то отношение измеренных величин плотностей потоков будет равно:
Ф(x)/Ф(x+L) = exp(-x/L)/exp[-(x+L)/L] = e = 2.7182818...
Поэтому: Длина диффузии в среде - это толщина слоя этой среды, в пределах которого величина плотности потока тепловых нейтронов от бесконечного плоского источника тепловых нейтронов снижается в е раз.
С ростом давления p плотность жидкого или газообразного вещества g увеличивается, а вместе с нею увеличивается и ядерная концентрация вещества N, увеличение которой в соответствии с (6.1.8а) приводит к уменьшению длины диффузии.
Из (6.1.8а) несложно вывести общую зависимость квадрата длины диффузии от температуры и давления:
Изображение
