Skip to main content
Вся фізика

6.1.4. Довжина дифузії

Лекції з ядерної фізики

Раніше побіжно зазначалося, що дифузійна характеристика середовища активної зони, яка визначає величину імовірності уникнення витоку теплових нейтронів, має бути пов'язана із середньоквадратичним просторовим зміщенням теплових нейтронів у процесі дифузії так само, як вік теплових нейтронів пов'язаний із середньоквадратичною довжиною сповільнення. До цього підштовхує майже повна аналогія уявлень про процеси сповільнення й дифузії.

За визначенням кінетичної теорії нейтронів:
Квадрат довжини дифузії теплових нейтронів у середовищі - шоста частина  середнього квадрата віддалення теплового нейтрона в момент його поглинання від точки його народження в цьому середовищі.
Зображення
І оскільки отримане в кінетичній теорії значення середнього квадрата просторового зміщення теплового нейтрона при дифузії:
___
lт2 = 2/∑a ∑tr,
то величини квадрата і самої довжини дифузії дорівнюватимуть:
Зображення
Як бачимо, квадрат довжини дифузії L2 - така сама і за змістом, і за розмірністю (см2) характеристика дифузійних властивостей середовища, як і вік теплових нейтронів ζт - характеристика сповільнювальних властивостей середовища. Довжина дифузії середовища L (і її квадрат) характеризує його здатність давати певне середньоквадратичне просторове зміщення теплового нейтрона від точки народження до точки його поглинання.

Тому кожній конкретній речовині за нормальних умов (при t = 20°С або T = 293К) і нормального атмосферного тиску) властива своя стандартна довжина дифузії, наприклад:
- у води (H2O)  L0 = 2.714 см;
- у графіту (C) L0 = 51.2 см;
- у берилію (Ве) L0 = 22.1 см;
- у оксиду берилію (BeO) L0 = 30.0 см;
- у важкої води (D2O) L0 = 171 см    і т.д.
Стандартні довжини дифузії більшості матеріалів, що використовуються в реакторобудуванні, наводяться в довідниках з ядерних констант.