Иродов. Ядерная физика (задачник) 1984 (926528), страница 23
Текст из файла (страница 23)
14.32. Ь;акова Должна быть толЩина каДмиеВОЙ пластинки, чтобы поток тепловых неЙтр~но~ при прохождении через нее уменьп»нлся в 100 раз? 14.33. Во Скольк~ раз ~слаб~~си узкиЙ пучок тепловь»х нейтронов пр»1 прохождении слоя тяжелОЙ ВОДЫ толЩинОЙ 1,0 см~ 14.34. Оценить, ВО скОлькО раз Ослабится Узкий пучок быстрых '«.'Йтронов с кинетическОЙ энерГией 10 МЗВ прн прОхОждении свинцО- :юй пластинки тОлЩинОЙ 4,0 см. (" читать, что эффектиВИОе сечение ЯДРа и — 2л (И --'; Х)"; И вЂ” - раДНУс Ядра; Х вЂ” Длина ВОлны нейт«»Она.
14.35. В центре сферического слоя Графита, ВИУтренниЙ н Вне»ппии радиусы которого ~.1 == 1,0 см и Г-„- — 10,0 см, ~ВХОДЯТ~~ точеч- 11ыЙ источник нейтронов с ки1»етнческОЙ энергией 2,0 ЯЗВ. Интенсивность истОчника 1о — 2,0-10 с — ". Сечение ВзаимодейстВиЯ нейтРонов данной энерг»1и с ядрами уГлерода а — 1,6 6. Определить плотность потока нейтрОнОВ на Внешней пОВерхнОстн Графита, проходящих ьа н ны й слой без столкнОВениЙ. 14.36. Интенсивность УЭЕОГО пучка меДленпых моноэперГетичес»1их иейтронов УмепьшаетсЯ В 20 ра3 при прохождении через пласгин1О1 ку из естественного изотопного Со~Тана бора.
Массовая толщина пла- стинки 1,0 г см-'. Определить эиергнкз нейтронов, имея в виду справед- ливость В даннОм слУчае закОна 1 о. 14.37. Узкий пучок нейтронов с кинетической энергией 10,0 ЭВ проходит 1 =-- 15,0 см ВдОль Оси счетчика, иапОлненнОГО ГВЭООбразным ВГ ~ при нормальных услОВИЯх (бор естестВеннОГО изОтопнОГО соста- Ва). Определить зффектиВНОсть счетчика, если изВестнО, что сечение реакции (л, Я) ПОдчиняетсЯ закОну 1:о. 14.38- В счетчике нейтронов, чувствительным элементОм которо- ГО ЯвлЯетсЯ крис'Галл 1.11, испОльзуетсЯ реакциЯ (П„Ф) на Ядрах 1-1 Определить эффектиВИОсть такоГО счетчика длЯ пучка теплОВых нейтрОнОВ, если НЗВестн0, что толщина кристалла 2„0 см и еГО плОГ- ность 4,0 г:см' (литий естественного изотопного состава).
Рассеянием нейтрОнОВ пренебречь, 14-39. Найти уменьшение эффектиВности, .Ь, ДетектОра нейтронов — тОнкОГО слОЯ В, кОтОрый Облучали В течение недели плоским пО- током тепловых нейтронов с плотностью 1 -- 1,00-10" см---с '. 14.40. НемОНОзнерГетическнй пучОк медленных нейтронОВ падает на тонкук) мишень, Возбуждая ЯДернУ$0 реакцию, сечение кОтОрой а ж 1 о. Показать, что в этом случае среднее сечение реакции (усред-- ненное по Всем скоростям нейтронов) (о (0)~ =. о ((ОЛ.
14.41- Пучок нейтронов с энерГНЯми В ДиапазОие, Для которого сечение реакции (и, Я) пропорциОнальнО 1.0, проходит через тонкуиз фольгу из "1 1 толщиной 10 мг см'-'. Какова средняя скорость нейтронов, если 1цвестно, что выход реакции (п, а) =0,40~ '14 42) Счетчик нейтронов объемом 100 см', наполненный газообраз- НЫМ:.~ ПРН ИОрмаЛьныХ уСЛОвиях, пОмЕЩЕН В ОднорОДНОЕ ПОЛЕ теп- лОВых нейтрОнов (60р естествениОГО изотОПИОГО сбстава), Имея В Виду, ч то сечение реа кци и ор~ ~р ~ 1 " У Определить 3) Объемнук) плотнОсть нейтронОВ, еслн В счетчике прОтекает 1,0.10'-' реакций В 1 с; б) число реакциЙ, протекающих В счетчике за 1 с„если Ф == =- 1,1-10" см-~-с — ' и температура нейтронов ЗОО К.
14 43. Показать, чтО при облучении тОнкОЙ мимени В изОтрОпном пОле нейтрОИОВ скОрОсть протекания реакции В 2 раза больше, чем при Облучении В параллельнОм пОтоке нейтрОнОВ ТОГО же энерГетическО- го состава, если В обоих случаях число нейтронов, падаизщих на мнп1ень . В единицу Времени, Одинаково. Во ВтОрОм случае имеетсЯ В ВидУ по- ток иеитронов, падакмцнх нормально к поверхности мнпынн.
14-44. СколькО Времени неОбхОднмО облУчать тОнкий слой нукли-, да "В В поле теплОВых нейтронов с кОнцентрациеи и — 4,0 10" см чтобы количество ядер '"В уменыцнлось вдвое? Известно, что сечение: реакции Од „~ "~" 1 о. 14.45. 'ГОНИНЙ Образец металлическОГО натрия„масса кОторого 0,40 г, поместили в изотропное поле тепловых нейтронов с Ф вЂ” 1,0 10™ см -' с '. Считать Скорость Образования раДИОИУклида ~~а постоянной, определить: а) активность образца при насыщении и 'относител~ нукз дол'о на КОПИВШИХСЯ В ЭТОМ СОСТОЯНИИ ЯДЕР " ~3; 102 б) промежуток Времеии ОблучениЯ, через который актиВнОсть Образпа будет равна 75«~ь активности при насыщении. 14.46.
Удельна~ а~тивност~ золотой фольГИ, предварительно активпрованной нейтронами, А =-- 1,1 ° 10' Бк. г 13„0 мКит). Сколько времени необходимо дополнительно Облучать зту фольгу Б поле тепловых нейтрОнОВ с Ф вЂ” ' 1,0*10' см "с, чтобы уВеличить ее актнвнОсть Б «1 =: 10 раз? 14.47. Тонкую пластинку меди Облучают в нзотропном поле ~еп~о«вых иейтрОИОБ с Ф вЂ” ---- 0,9 10"- см — с — '. Определить удельнуюактивность пластинки через 1 = 2,0 ч пОсле начала Облучения, 14.48. Тонкую индиевую фольгу "'1П с массой 0,20 г облучалк пзотропным потоком тепловых нейтроно~ Б течение т =- 2,0 ч. Через — 0,50 ч после Окончания Облучения активность фольги Оказалась А -- 2,6 10' Бк (0,07 мКН».
Определить плотность потока нейтронов Ф. 14.49. Неболыпой Образеп ванадия "Ъ' ~~ССОЙ 0,50 Г активируют «о насышения В пОле тепловых нейтроноВ. НепосредстВенно пОсле Окончания облучения в Те~ение т = 5,0 мин было зарегистрировано У---- -- 0,8 10' импульсов при эффективности счета р =-- 0,010. Определить концентракию неитронОВ, имея В Виду, что сечение активапии В данном с чучае пОдчиняется ЗВКОну 1 'у. 14.5О. Индиевую фольгу "«'1П, покрытую с обеих сторон тонкими слоЯМН кадмиЯ, Облучали В изотропном пОле неитрОнОВ.
1«мея В Виду, что сечение актнвапин индия Б ~бласти тепловых нентронов подчиняется закону 1'о, определить удельн~ю а~~~вность фоль~и прп Басьппении, если конпентрапня тепловых неЙтр~нов и =- 3,1 1У см- и кадмиевое Отногпение Рсд -= 20. При расчете пола~ать, что кадмий поглоп~ает Все теплоВые нейтроны, а Все надтеплОВьге прОпускает. ~7~~пиеччпнпе: Рса БРедставляет ~~боЙ отно1пение ~ктивн~стеЙ пРН нас~й~енни для ОткрытоЙ фольги н фольги. ПокрытоЙ кадмием. 14.51. Какую Долю ~инет~ческой энергии теряет нейтрон прн: а) упругом лобовом соударенни с первоначально покоивп~нмнся ядрамн ~Н, ~~С и ~~Ч3; б) упруГом рассеянии под уГлом д иа первоначальнО покоившемся дейтоне, если б равен ЗО, 90 и 151~"~ 14.52. НейтрОны с кинетической знерГиеи T«« упруГО рассеиваютсЯ на Ядрах с массовым Числом А.
Определить: а) энергию нейтронов, рассеянных под углом д В Ц-системе: б) относительное число нейтронов, кинетическая энергия которых В результате ОДнОкратнОГО рассеяннЯ ле2кит В интерВале 17, 7 + «'.И ), если рассеЯние В Ц-системе изотрОпнО. ПОстрОить График функнни Распределения рассеянных нейтрОнОВ пО энерГиям. 14.53. Нейтроны с кинетической энергией То = — 1,00 МзВ упру-' "о рассеиВаются на перВОначальнО поконвп1ихся ядрах Не.
Опреде~ить среднее значение знерГИИ ОднОкратно рассеянных нейтрОнов, считая рассеяние Б Ц-СистеМЕ ИЗОТРопным, 14.54. Определить верОЯтность ТОГО, что В результате Однократ;: ного упругого рассеяния нейтрона на дейтроне энергия нейтрона Ока-:;::: жется меньше половины первоначальной, если рассеяние в Ц-системе,: изотроп но. 14.55.
НейтрОны испытывают рассеЯние на перВОначально пОко-'::: ившихся протонах. Считая это рассеяние изотропным в Ц-системе,,' наЙти с пОмОщью ВектОрнОЙ диаГраммы импульсов: а) вероятность рассеяния нейтрона В интервале углов 16, д +-:.'.. + Дд); б) долю нейтронов, рассеиваемых под углами д: 60'; В) средиее значение уГла рассеяния пейтрОнОВ В Л-системе. 14.56. При УпруГОМ рассеЯнии нейтрОна на Ядре с массовым чис-": лом А угол рассеяния неитрона Определяется выражение~: 6 =-11+ А со.
1»)~~'1+ А + 2А сой, Где д — соответствующий УГОЛ рассеЯния В Ц-системе. а. Получить это Выражение. б. Определить долю нейтронов, упругорассеянных в результате,", ОДнократноГО сОуДарения на ЯДрах Ве пОД уГламп 6 ' > ~», — 90",;:; если рассеяние в Ц-системе изотропно. в. ПОказать, чтО при изОтропном рассеянии В Ц-системе среднее значение Косинуса ~~соз 6,' =- 2~'3 А, 14.57. Вычислить (соз д,х для нейтронов, упругорассеиваемых "", в окиси бернллия ВеО, если рассеяние в Ц-системе изотропно. 14.58.
Полагая упругое рассеяние нейтронов на ядрах пзотроп- -. ным в Ц-системе: а) получить формулу (14.5), упростить эту формулу для случая.," ДостаточнО бОльшнх А; б) вычислить | для нейтрона в графите и тяжелой воде.- 14.59. Определить среднее число упругих соударений нейтрона: при замедлении его от энергии 2„00 ~У1эВ до 0,025 эВ в уране, В графи-.:::, те и тяжелой воде. 14.60. Найти среднее время замедления нейтрона от энергии То -=",:.- =- 2,0 МэВ до Т, = 0,025 эВ в бериллин, считая средний свободный:: пробег нейтрона между двумя соударениями не ~ависяЩ~~ От энергии,';:; и равным Ж, = 1,15 см. 14.61.
Нейтроны с Кинетичес~ой энергией 2,0 МэВ з~медл~ются н',; графите ДО Тепловых энергий 0,025 эВ, Вычисли~ь в~эра~~ тепловыХ',. нейтронов и длину замедления А, 14.62. ПОКаз~ть с помоЩЬЮ выражения для плотности замедленнн.''-';,.-;.",. дв в случае точечного источника быстрых моноэнергетических нейтрн--:-; нов, что средний квадрат расстояний (по прямоЙ), проходимых нейтрО- = ном при замедлении до энерГии Е, ( Г ) = бт, Где т =- ВОзраст дан- ',". ных неЙ~р~нов, 14.63.
Для Определения Возраста нейтронов ТочечнЫЙ источник;. быстрых неЙтронов по~еЩВЮТ в болыпом Объе~е замедлителя н нн.'". различных расстОяниях От источника активирукл тОнкие листки ин~::;,".,"., 1О4 покрытые каДмием, При зтОм степень актнваЦНИ инДНЯ Обус" ",Палена ГлаВным ОбразОм еГО резОнансным урбвием с знерГиеи ОкОлО 1; 3В. Найти возраст резонансных нейтронов индия В графите, если ;~.~цестно, что на расстояний Г от источ11ика,"равных 50, 100 и 150 мм, активность фольГ Л (в Относительных единицах) ранив соОтветственнО Р~,1, 94 и 85. 14.64.
По~а~~ть, что ДЛЯ Ядер, сечеййе поглощеййя Ко~орЫХ подспияется закойу 1, о, резойайсный ййтеграл для надкадмневых йейтро;;Ов (знергйя которых больш~ 0,40 зВ) равей 0~12, Где о„— сечеййе цогл01цения при Энергии нейтронов 0,025 3В. 14,65. ТеплОвые нейтрОны ДиффунДируют В ОДиорОДнОЙ среде, мдкроскопическое сечение расстояния котОрОЙ раВИО Х„ а сечение ;,„ГЛ01цения пренебрежимо мало. Найти: а) вероятйость того, что йейтрой В зтой среде прОЙдет оез столкйовеппя путь От х до х+ дх, а Т~~же среднюю длину свободйого пробега между двумя пОследОвательными соударе11и Ими; б) средййЙ квадрат свободйого пробега (х'-'~ йейтройа в Графйте. 14.66.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
