На завуальоване в назві теми 5 питання: як процес сповільнення нейтронів впливає на розмножувальні властивості реактора? - можна коротко відповісти так:
а) сповільнення нейтронів у реакторі більшою чи меншою своєю інтенсивністю впливає на один із шести співмножників ефективного коефіцієнта розмноження - імовірність уникнення витоку сповільнюваних нейтронів (pз);
б) величина pз = exp(-B2τт) визначається двома складними параметрами - віком теплових нейтронів у реакторі τт і геометричним параметром реактора B2;
в) вік теплових нейтронів τт - комплексна характеристика сповільнювальних властивостей середовища активної зони, що відображає її здатність давати певне середньоквадратичне просторове зміщення нейтронів у процесі їх сповільнення - від точки народження швидкого нейтрона до точки, де він знижує свою енергію до рівня енергії зшивки (тобто стає тепловим); величина віку теплових нейтронів у кожному однорідному матеріалі в кожному певному його термодинамічному стані - своя;
г) вік теплових нейтронів τт = (ln E0/Ec)/3ξΣsΣtr, крім сповільнювальної здатності середовища ξΣs, містить величину Σtr - транспортного макроперерізу середовища, що являє собою величину макроперерізу розсіяння цього середовища, взяту з урахуванням анізотропії розсіяння; тому й знадобилося згадати фізичне поняття анізотропії розсіяння (нерівноімовірності розсіяння нейтронів ядрами за різними напрямками) та її міри - середнього косинуса кута розсіяння, величина якого визначається лише масою ядер-розсіювачів (μ ≈ 2/3A);
д) величина віку теплових нейтронів залежить від температури середовища: у твердих речовинах вона слабко зменшується за рахунок температурного пожорсткішання спектра теплових нейтронів і зростання енергії зшивки; у рідинах і газах - істотно збільшується за рахунок температурного зменшення густини цих середовищ; у реакторах з водою під тиском величина віку теплових нейтронів зі збільшенням середньої температури активної зони також однозначно зростає;
е) ми ознайомилися з рівнянням віку Фермі, розв'язання якого в теоретичному плані дає змогу знайти просторово-енергетичний розподіл сповільнюваних нейтронів в об'ємі активної зони, а в практичному плані вікового наближення - швидкість генерації теплових нейтронів в активній зоні теплового реактора;
ж) спектр сповільнюваних нейтронів (спектр Фермі) показує, що розподіл сповільнюваних нейтронів за енергіями підпорядковано закону nз(E) ~ E-3/2 для будь-яких середовищ, що не поглинають сповільнювані нейтрони;
з) час сповільнення tз, що становить частину величини часу життя нейтронів, - величина порядку 10-5 с у чистих сповільнювачах і в самих активних зонах реакторів.
а) сповільнення нейтронів у реакторі більшою чи меншою своєю інтенсивністю впливає на один із шести співмножників ефективного коефіцієнта розмноження - імовірність уникнення витоку сповільнюваних нейтронів (pз);
б) величина pз = exp(-B2τт) визначається двома складними параметрами - віком теплових нейтронів у реакторі τт і геометричним параметром реактора B2;
в) вік теплових нейтронів τт - комплексна характеристика сповільнювальних властивостей середовища активної зони, що відображає її здатність давати певне середньоквадратичне просторове зміщення нейтронів у процесі їх сповільнення - від точки народження швидкого нейтрона до точки, де він знижує свою енергію до рівня енергії зшивки (тобто стає тепловим); величина віку теплових нейтронів у кожному однорідному матеріалі в кожному певному його термодинамічному стані - своя;
г) вік теплових нейтронів τт = (ln E0/Ec)/3ξΣsΣtr, крім сповільнювальної здатності середовища ξΣs, містить величину Σtr - транспортного макроперерізу середовища, що являє собою величину макроперерізу розсіяння цього середовища, взяту з урахуванням анізотропії розсіяння; тому й знадобилося згадати фізичне поняття анізотропії розсіяння (нерівноімовірності розсіяння нейтронів ядрами за різними напрямками) та її міри - середнього косинуса кута розсіяння, величина якого визначається лише масою ядер-розсіювачів (μ ≈ 2/3A);
д) величина віку теплових нейтронів залежить від температури середовища: у твердих речовинах вона слабко зменшується за рахунок температурного пожорсткішання спектра теплових нейтронів і зростання енергії зшивки; у рідинах і газах - істотно збільшується за рахунок температурного зменшення густини цих середовищ; у реакторах з водою під тиском величина віку теплових нейтронів зі збільшенням середньої температури активної зони також однозначно зростає;
е) ми ознайомилися з рівнянням віку Фермі, розв'язання якого в теоретичному плані дає змогу знайти просторово-енергетичний розподіл сповільнюваних нейтронів в об'ємі активної зони, а в практичному плані вікового наближення - швидкість генерації теплових нейтронів в активній зоні теплового реактора;
ж) спектр сповільнюваних нейтронів (спектр Фермі) показує, що розподіл сповільнюваних нейтронів за енергіями підпорядковано закону nз(E) ~ E-3/2 для будь-яких середовищ, що не поглинають сповільнювані нейтрони;
з) час сповільнення tз, що становить частину величини часу життя нейтронів, - величина порядку 10-5 с у чистих сповільнювачах і в самих активних зонах реакторів.