Иродов. Ядерная физика (задачник) 1984 (926528), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Тепловой нейтрон с энергией 0,025 зВ днффундирует в Графите. Определить среднее Время диффузин даннОГО нейтрона (Вре~1Я ж11зйй) й средйее чйсло соудареййй, Которое Он претерпевает за зто Б11ЕМЯ. 14.68. Нейтроны диффундируют в среде, сечение поглощения которой прейебрежймо мало. Счйтая рассеяййе йейтройов йзотропйым В , ~-системе, определить: а) чйсло йейтройов, пересекающйх за 1с с одйоЙ сторойы площадку 1 см, если плОтнОсть потока нейтронов ОдинакОВа ВО Вссх точках средь1 й раВпа Ф; б) результйрующую плотйость тока йейтройов через площадку, перпендикулярную 7Ф, если Ф === Ф, + (11Ф,'16т), х, где величины с индексом 0 отйосятся к Точкам рассматрйваемоЙ площадкй 1х =- О). 14.69. Источййк ТепловЫХ пейтройов йаходйтся в безграййчйОЙ Однородйой йеразмйожающейся Среде, макроскопйческое сечеййе поГлощения котОрой Ж~ и коэффициент диффузии О.
Считая рассеяние НСЙтройов изотропным В Л-системе, йайтй Выражение, Описывающее стационарное распределение плОтнОсти потОка Ф нейтронОВ В среде, если источник нейтроиОВ: а) представляет Собой бесконечную плоскость, Которая йспуска- ~-*т за единицу Времени с единицы пОВерхностй и нейтронов'„ б) тОчечиыи„испускаюЩНЙ За еДиницу Времени и нейтрОЙОВ; в) сфера радиусом Й, кОторая испускает За единицу Времени с еди11ицы пОверхнОсти и нейтрОНОВ, причем Все нейтроны, Влетающие Внутрь сферы, пОГлощаются. 14.70. Ч'Очечный истОчник теплОВых нейтронов Окружен больп1им объемом тЯжелОЙ ВОДЫ, Вычислить Диффузионную Длину нейтрОна В зтОЙ среДе, если ОтнОшение плОтнОсти НОтокОВ нейтрОИОВ на расстОЯ- ниях Г, =- 15 см и Г, — ' 30 см от источника Ф,/Ф, = 2,2.
14.71. Показать, что средний квадрат смещения теплового нейтрона В среде От тОчки, Где Он стал тепловым, дО тОчки поглощения связан с диффузионной длиной соотношением (Р~ = 6А'„„ф. 1О5 14.72. Нейтрон днффундирует В ~реде, альбедо которОЙ раВИО р.-, Определить Вероятность ТОГО, что данный нейтрОИ пересечет некоторую,' Воображаемую плОскость В среДе и раз, а такмм среДнее число пересе.,"~ чени Й нен'ГронОЧ зтОЙ плос кОстя „ 14.73. Индиеаую фольГУ толщнной О,13 Г/см актиаируют дО на-.:::, сыЩеииЯ В баке с ВОДОЙ, В которои имеетсЯ поле теплоаык неЙТронОВ..; При зтОм ОказалОсь, чтО актиВИОсть фОльГН В 6,9 раза больше актиВ":: ИОсти тзкОЙ 2ке фОльГЯ, нО зкранирОВзнной с ОднОЙ сторОны слоем кад ' миЯ, Найти альбеДО теплоаых нейтрОнОВ В ВОДе. 14.74.
Воспользоаа~~ись реизеннем ЗЗД~Ч~ 14.68, найти альбедо Отражателя, если среда, Генерирующая теплОВые нейтроны: а) ОтДелена плОскОЙ Границей От безГраничнОГО Отра)катели Графита„распределение пЛОТИО~ТН потока неЙТрон~~ В КОТОром Ф =:::: = Ф„,е — *~", где х — расстояние от границы раздела; Е. — диф-,—:::: фузионная длина; б) имеет Вид шара радиусом ~, который Окруэкен безГрзннчным"':-: Отражателем; изВеСтны козффициент диффузии В„диффузионная длн ',;: на ~ и распределение плоТИОСТН пОТОКЗ неЙТроноВ В Отра~кателе..:, Ф ~ ~1 ° Г) е ~~, Где à — расстОяние дО центра опара.
Гнн к ПОВерхнОстной энерГНН раВио Двум НВЙти с помощью форму";! лы (10.3) значение Р'А такого ядра. Сравнить со значением Р~А, ядер, находящихся в конце периодической С~сте~ы; Обьяснить при-:;:;-' чину деления этих ядер. 15.5. НВЙТН Пер~од п~лураспада "'11 ~~но~~т~ль~о спонтанного::-; деления, если извсстно, что чнсло таких распадОВ В 1 Г чистОГО У'' равно 25 за 1 ч. Какое чи~ло «х-распадов за то же арефья пр~исходит:;: В этОм образце« 15.6. Ядро '-' Б захватило Теп~овоЙ нейтрон.
В результате деле-,- ния образовавщегося ядра Возникло трн нейтрона и два радиоактив-:, ных О~~ол~а, которые превратились в стабильные ядра "'Ъ' и ' Кд.:::;: Нант~ энергию, Освободив~1уюся В этом процессе, если и~~естны: а) избытки масс нейтрона и ядер ~Ч1, 891 ( — 0,09415 а.е.м.) н:: '44ХЙ ( — 0,09010 а,е.м.); б) энергия связи на один нуклон в ядрах '~Ч.1 (7,59 МэВ), 89У.:: (8,71 МэВ), '~4Мс1 (8,32 МэВ) и энергия связи нейтрона в ядре 2З'Ц'-. (6,40 ЛЬВ). 15.7.
Ядро, возникающее при захвате нейтрона ядром "Ч), испы- .' тывает деление, если кинетическая энерГия нейтрона не меныше '" 1,4 МэВ. Найти энергию активации делящегося ядра. 15.8. Определить наиболее вероятную и среднюю кинетическую:-' энерГию нейтронов деления У, энерГетическнЙ спектр кОторых имеет вид: и (Т) .-.аф Т ехр ( — 0,77Т), где Т вЂ” ~инетичес~ая энергия нейтрОна, ЛЬВ. 15.9. Вычислить сечение деления на ядро урана природного изо-.;, тОпнОГО сОстава для теплОВых нейтрОнов.
15.16. Найти средние числа мгновенных Нейтроно~ делен~я на один поглощенный тепловой нейгрон в 2ЗЧ1, 'зЧ) и 'з'Рп. 15.12. Сравнить Среднее число ~гновенных НеЙтронов делення -:; на один поглощенныЙ ~еплов~й нейтрон в естественном и Обогащен~ом '::: (1,50% "Ч)) уране. 15,13. Пластинку из ~Ч3 облучают тепловыми нейтронами, падаю-::,' щими по нор~~ли к се поверхности. Прн К~К~Й толщине пластинки на ка~кдый падающий Теп~~в~Й нейтрон буд~т в~~и~к~~~ В среднем Один '-:,.
быстрый нейтрон Деления « 14.14. Параллельный поток тепловых нейтронов плотностью .,' 1, = 1,2*10' см — ' с — ' падает нор~~~ьн~ на пластинку из урана ~:-;., нно н пн ав . то на пла инки а = 8,0 г/ Р,:::. Найти мощность, выделяемую при делении ядер зЧ1 с 1 см' пла-,.:;„ стинки. 15.15. В реактор, работающий иа постоянном уровне мощности,,'' ввели т, = 0,90 г ~з'Ра и, чтобы мощность реактора не изменилась., ':. ~вели еще ~п~ = 0,060 Г бора естественногонзотопного со~~а~а. Счи -;" тая сечение поглощения плутония и бора известными, найти среднее."::;;" число нейтронов деления з"Рп на один поглощенный тепловой нем':.,'= трон. 15.16. Реактор, в котором делящимся нуклидом является "Ч4 работает на постоянном уровне мощности. Найти долю нейтронов'.". покидающих активную Зону реактора, если .половина нейтроноВ де тени я ЗахВатываетсЯ Ядрами урана и примесей без пОследуккцеГО 3ЕЛЕНИЯ. 15.17. В чем фи~~чес~ий смысл Козффиц~ен~а размножения Й~ колькО нейтрОноВ будет В сОтОм пОкОченни, если процесс дечениЯ начинается с 1000 нейтронов и й =- 1,05? 15,18.
Оценить промежуток времени, необходимый для деления '; „0 кГ ВеЩестВа В безГраничнОЙ среДе Б, если среДИЯЯ энерГНЯ ней- троиОВ дечениЯ 1,6 МЗВ, сечение делениЯ Ядра Б для этой энерГНН около 2 6 и коэффициент размножения й =- 1,0010. Считать, что В начальный момент разделилось Одно Ядро. Как изменится результат, если й --= 1,010? 15.19.
На каждыи акт лечения Ядра '-' 11 Возникает В среднем Око,чо 2,6 неитрОна делеииЯ. Сечение делсниЯ Ядра "" 1.1 пОрЯдка 0,5 6 ~для нейтронов Спектра деления), сечение иеупругого рассея~и~ составлЯет нсскОлько барн. Имея В ВиДу, что по крайней мере полОвина Возникающих нейтронов Обладает ЭнергиеЙ ниже порога деления ядер ' Б, показать неВОЗМОжность самОподдержиВающейся цепнОИ оеакции деления В среде, состоящей из этих ядер. 15.20. Обьяснить, по~е~у невозможна Самоподдерживающаяся цепная реакцпя В среде, состОящеи иЗ естественноГО урана. 15.21. 1омогенная смесь содержит ~ —. 500 Молей углерода на каждый моль урана, Вычпслить.
а) коэффициент ~, если уран естестВенноГО изотОпнОГО состаВа„. 6) степень обогащения урана нуклидом ~Ч3, при котором ~ — -- 0,95. 15.22. Для гомогенной уран-графитовой смеси ~еро~тность избежания резонансного захвата: р = ехр ~ — 24,7 (Л'",'Е,)~"8~), Где Л', — — число атомов "Ч1 в 1 см', Х, — макроскопическое сечение рассеяния среды. Вычислить значение р для смеси, содержащей 400 молей ~рафита на ~аждый моль урана естественного изотопного СО- стаВа. 15.23. Воспользовавщись формулой из предыдущей задачи и полагая коэффипиент е =- 1, Вычислить для ~~~~~е~ноЙ смеси, содержащей е =- 400 молей Графита на каждый мОль урана, коэффициент размножения Ф, если уран естественного Изотопного состава, 15.24.
Актив~а~ зона ~е~ерогенног~ реа~~~р~ иа тепловых нейтронах представляет со6ОЙ 6ак с замедлителем, в ~о~~рыЙ ~ведено 200 стержней из урана естественного изотопного состава. Длина каждого стержня 1,50 м, диаметр 2„0 см, Пренебрегая самопоглощеннем ней~роно~ в уране, Оценит~ среднюю пло~ность по~о~а Ф н концентрацию тепловых нейтронов„если мощность реактора 0,60 МВТ. 15.25.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
