Иродов. Ядерная физика (задачник) 1984 (926528), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Ф Средняя логарифмическая потеря зиергни Нейтрона, нспитиваззщего однОкратное «'пругое соударепие с ядром: где А — массОВое число рассеива©щего ядра. Ф Возраст нейтроно~, замедленнмк от знергнн Тз до 7: Т» 1 07 — — «и«, 2„,=-2, ~! — («««»З, (14.61 —,"З,Х,Х„.
Т Г Где с — средняя лйГарифмнческая потеря знерГНН; Х~ н Жп — макрОскОпическое н трапспортнОе сечения рассеяния, Ф ПЛОТИ~С~Ь заМСДЛения 4е — ЧисЛО иейтроиов В 1 смз«пересекащщик за 1 с при ~~~ед~~нии заданнмй «ровеиь знергин .Е. Для т~~е~~ого источиика 6ыстрмл монознергетнческнк иентронов В бесконечной ОДнородной замедляитщей сре- де Гдй ц — КОНЯФНТРЙцЗН НЕЙТРОНОВ; 0 — КОЭффНННЙНТ ЙНффуйНН; ТЗ вЂ” ЛЗНдЗСН ЗН; Ф вЂ” ПЛОТНОСТЬ НОТОКЙ НЙЙТРОНОВ, Х~ — МЙКРОСКОННЧЗСКОЗ С6ЧЗНН6 ПОГЛОЩЙННЯ; 1.КНф — ДНффуЗНОННЗЯ ЙЛННЗ. ЗВ АЗЬ66ДО НФНТРОНОЙ Р вЂ” ВЙРОЯТНОСТЬ ЗК ОТРЗМВННН Б РСЗУАЬТЗТЕ МНОТОКРЙТНОГО Р ЙССЗЯ Н Н Н В СРЗЙЙ.
14.1. Одна нз первых кОнструкциЙ механическоГО селектора ией- тронОВ представлнет сОбОЙ дВа диска, котОрые укреплены на Одной Оси и ВраЩаютсЯ сО скорОстью л, Об,с. РасстОЯнне межДу Дисками ~. На каждом диске имеется пО Одной раднальнОЙ щели, которые смещены Относительно друГ друга на угол я. Найти энерГню нейтрОИОВ, пропускаемых таким селектором, если и = 100 Об''с, Е = 54 см и Я = 8".
14.2. В механическОм селектОре нейтронов, кОтОрыЙ преДставлиет сОбоЙ пакет и3 чередующихсЯ пластинок алюмнниЯ толщиной 0,75мм и тОнких слОев кадмиЯ, длина пластин раВна 50 мм. Какую скорОсть враЩенин необХОДимо сообЩнть пакету, чтобы эаДержать ней~роны с энергиен, меньшен 0,015 эВ. Какова при этом длительность иейтрон- НОГО импульса? 14.3. Разрешение пО прОлетнОму Времеии механическОГО селектора нейтронов равно Лт! Е„мкс!'м. Найти Зависимость разрешающей способности это~о Селектора по знерГНЯМ (ЛТ Т) от энергии нейтронов Т, зВ. Полагаи Лт/1 — -- 1,0 мкс/м, найги ЛТ.Т длЯ Т = 5,0 зВ, а также максимальное Значенне Т, при котОром ЛТ Т не хуже 10:Й.
14.4. ПриГОден ли механический селектор нейтрОНОВ с раэреп1еннем по проле~но~у Времени 0,50 мкс и длЯ и~следовани~ фор~ы резонансной Кривой серебра при 5,0 эВ с полушнринон 0,20 зВ? 14.5. (:уммариаЯ ширина нейтрОНИОГО импульса и канала Временного анализатора В установке с мигающим пиклотроном равна 1,0 мкс. Опеиить расстОянне От 3амедлнтеля до Временного анализатора в зтоЙ установке, необхоДнмое ДЛЯ раэрешеинЯ Двух резонансов с интервалом 0,50 зВ вблизи энергии 50 зВ. 14.6.
Вычислить энергию нейтронов„испытывающих отраженне от системы плоскостей кристалла КВС1 с И==325 пм под углом скольжения 4,0'. В паДВЮЩем пуч~е содержатсЯ нейтроны с энергиими не более 3,'О 'эВ. 14.7. В монохроматоре с кристаллом бериллиЯ используют отражение нентронов В ~ер~~~ поридке от системы плоскостеЙ с д --- 75 пм. Оценить разрешающую Способность это~о монохроматора по энергннм (ЛТ,Т) дли нейтронов с энергией вблизи Т = 0,303В, если ~аДВЮЩНЙ пучок нейтронов коллнмирован до Лд =- 0,5'. 14.8. Монохроматором с кристаллом ЫР, В Котором используется отражение неЙтрон~в в первом порядке от Системы плоскостеЙ с д =' 2а32 пм, необходимо разрешить две Группы реЗОнансных нейтрО 98 иов с кинетическими зиеРГНЯМИ О,49 и 0„51 зв. При какой уГлоВОЙ расхоДимости паДаю~ЖГО пучКВ неитрОНОВ Это МОЭкио ОсУЩестВИть~ 14.9.
При пропускании пучка теплоиых нейтрОНОВ через тОлстый слой прессоВаннОГО крнсталлическоГО порошка нейтроны с дОстатОчиа больиОЙ ДлинОЙ ВОлиы прохоДЯт блок, не испытыВВЯ Отрикений ОГ кристаллических плОскостей. Найти кинетическую энерГню нейтронОВ, проходящих череа толстый блОк Графита, Максимальное межплОскостное расстоЯние Графита д — 335 пм. 14.10. На рис. 14.2 изобра)кена схема спинтнлляционнОГО спектрО- метра быстрых нейтронОВ. ИсслеДуемый пучок нейтрОНОВ паДает на стильбеноаый спннтиллЯтор фотоумножителя А. В результате упру- ГОГО сОударения с прОтОнами стиль- бена нейтрОны, рассеянные на утол ~~,~7 д, реГистрируются фотоумиОРките Е лем,в, а протоны Отдачи — ФОто;мно~кителем А. Импульсы ОбОих Х фотоумножителей поступают В схе- Р ~(~ 8 му соипадениЙ (импульсы от фотоумно~кителя А поступают с заде~мк- ИОЙ на Время пролета рассеянным Рис.
14.2 пейтроном расстояния Е). Найти: а) к и иетичес кую энер Гию пер Вичных нейтрОИОВ, если Время залер'кки, при кОтором наблюДается максимальное числО сОВпаДений им- пульсОВ, раино 22,0 нс, Š— 50 см и б — 45'; 6) относительную поГре~пность опреДеЛения анерГИН нейтроиоВ при диаметре кристалла фотоумножителя В, раВИОм З,О см. жутОчные ЯД1эа Образуютсй В сОстоянни сО спинОм 1 — - — 3~2, (:читать, что спины нейт1эОИОВ и яде1э имеют ВсевОзможные Взаимные ОриентаЦНИ. 14.17.
ИСХОдя йз формулы Б1эейта — Вйгйе1эа для сечеййя образовяййя составйого ядра О„получить выражеййя для сечеййй процессов упругого рассеянйя й радйацйоййого заХВЯТЯ йейтройа. 14.18. Выразить с помощью формулы Брейта — Вигнера сечение радйацйоййого заХВЯТЯ йейтройа О„т От его кййетйческоЙ зйергйй 7, если известны сечение Оо даннОГО прОцесса при 7 = То и значения Tои 1. 14.19. Вычислить сечение реакции "о1п (а, 1) "о1п для энергии .
нейтронов 0,50 зВ, если сечение В резонансе оо =- 27,6 кб, То = --- 1,44 зВ и 1' —. 0,085 зВ. Известно также, что нейтронная ширина 1 д значительно меньше раДиапионнОЙ 1 т. 14.20. П~эн взаимодействии тепловых нейтронов с энергией 0,025 эВ с ядрамй ' 'Сс1 йаЙдейо, что сечеййе рассеяййя Составляе~ 0,22'::о сечения радиацнОннОГО захВата. Определить Отношение Вероятности распада сОстаВноГО ядра с испусканием нейтроноВ к ВерОятнОсги испускания 7-квантов при резонансном значении энергии нейтронов То = 0,178 эВ.
14.23. Воспользовавшись формулой Брейта — Вигнера„найти: а) зйачеййя кинетической энергии нейтрона (7„„,, й 7~„„), п1эи кОтОрых сечение радияциОИНОГО захВата О„т имеет максимум и минимум (То й 1 предпол~гаю~ся йзвестйымй); устайовйть, В како~ ~лу~ае Тмооо =-" То* 6) па сколькО п1эоцентОВ сеч~ние оо п1эОцесса (и, 7) при Т =- Tо ОтЛИЧаЕтСЯ От РЕЗОПаНСНОГО ЗиаЧЕНИЯ а„,„о ЭТОГО ПРОЦЕССа, ЕСЛИ 1':=- — То,. В) значения ОтнОшения 1 'То, п1эи КОтО1эых селсктивность радиацйоййого ~ЯХВЯ~Я йейтройов Отсутствует. 14.22. НЯЙтй с ~омощью формулы Б1эейта — Вйгйе1эа для сечеййя 1ЭЯДИЯЦИОННОГО ЗЯХВЯТЯ НЕЙ Г1ЭОНЯ ОТНОШЕНИЕ 0~~ о о~по~ ГДЕ О м ц н МИ нимальное сечение процесса (и, у) в области Т -' То; Π— сечение зто- ГО п1эОцесса п1эи Т = 7о, если 1 с~ То. 14.23.
Определить с помощью формулы Брейта — Вигнера ширину 1' уровня промежуточного ядра, возникающего прй ~ЯХватейейтройа ядром "'Сд, еслй сечеййе радйацйоййого заХВЯ~Я прй эйергйй йЕЙтройа 7 - — 2Tо В 15 раЗ МЕНЬЦ~ЕСЕЧснйя эт~~~ ПрОЦЕССЯ Прй Т = Tо, ГДЕ Tо = 0„178 ЭВ. СЧПТЯТЬ, Что 1 йЕ ЗаайСйт От ЭПЕ1ЭГйй НЕйтройоа. 14*24. 11оказать с по~ощью формулы Брейта — Вйгйера, что еслй шйрййа ЛТ резойайсйого максимума крйвой о,т ~7) йа половйне еГО Высоты мала (ЛТ «.' То), то ЛТ вЂ” Г. 14.25.
Резойайсйая эйерГйя нейтронов, взаймодействующйх с яд1ЭЯМй "Со, Tо — 132 ЭВ, СООТВЕТСТВуЮЩЯН йЕЙТ1ЭоййОЙ ШйрнНЕ Г,„о —:: =- 0,91, причем К ~;', То. НЯЙтн с пОМОщью фОрмулы БрейтЯ вЂ” ВИГне1эа: а) резойайсйое сечеййе упругого рассеяййя йейтройов; б) спйй состояния промежуточного ядра, Через которое йдет процесс, если полнОе резонансное сечение Оо -- 10 б. 1ОО 14.26. Найти Отношение реаоиаисного Се~ения упруГОГО рассеяния нейтроиОВ ядрами ~ Мп к Геометрическому сечению данных ядер, если Tо =- 337 эВ, Г„о ~ ~« ~~ ~То н спин уровня промежуточного ядра, череЗ который идет прОцесс, У:= 2.
14.27. Сечение раднаЦНОНИОГО Захвата нейтронов ядрами ' ЬП1 Б резонансе (То ="- 0,097 эВ) равно ао .— 1,2 10' 6. Найти нейтроипсю пп1рину 1 „о при резонансиой энерГНИ нейтронОВ, если Г,о ~~ 1 — 0,064 ЭВ И СПИН ядра 14оЬП1 1 =- 7/2. 14.28. ОЦенит~ Время жизни промежуточного ядра, Возннкакяпего по»1 захвате нейтрона ядром '"К«1, если прн резонансиОЙ Энергии нейтронов Tо --- 1,26 эВ сечение процесса (и, ~) раВно Оо =- 2700 6, 1',,;.::. 1'„о == 7,8.10 4 эВ и Д' = 1,'4. 14.29. Найти с НОМОЩЬЮ формулы Брейта — Внгнера Зависимость сечения радиациОннОГО ЭахВата медлениых нейтрОноВ От их кинетической Энергии В том случае, Ко~да промежутоЧное ядро имеет ~отрицательный»» уровень энерГНН, Tо.~~. 0 (урОВень Е, на рис, 14.1).
УстанО- ц»1ть ха1зактер ЗависимОсти о„„т От Т при Т ~~ ~То~ и 7 .у ~То1. 14.30. Выяснить с помОщью формулы Брейта — ВиГнера услОВиЯ, при КоторЫХ сечение радиационного ЭахВата нейтроноВ подчиняется закону 1 В. 14.31* При Облучении нейтронами (2,5 МэВ) маГИНВВОЙ мишени было ОбиаруженО, чтО крОме упругорассеянных нейтрОИОВ имеется »руппа неупруГОрассеяннь»х нейтроноВ, энерГня которь1х соотВетстыует определенному Возбужденному уровню промежуточных ядер 11,3 МэВ), Определить Относительную ширину данноГО урОВня длЯ не- '~'п«»уГОГО рассеяния, если иЭВестнО, чтО полнОе сеченне процесса по„оо 2,2 б и сечение упруГОГО рассеяниЯ п„„я — -- 1,6 6, 44 "м которого сОставляет пОтенциальнОе рассеяние.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
