2.6. Что такое радиоактивное (вековое) равновесие?

Вековое равновесие — состояние, при котором число ядер изотопов в цепочке распадов связано с постоянными распада (периодами полураспада) простым соотношением:

Вековое равновесие заключается в том, что число распадов (активность) всех членов радиоактивного ряда равно друг другу, и если исходный изотоп имеет очень большое время жизни (постоянная активность), то никакого изменения активности и у дочерних радиоактивных элементов не наблюдается. Вековое равновесие наступает за время, равное десятикратному периоду полураспада наиболее долгоживущего дочернего элемента:

в урановом ряду — через 830000 лет,

ториевом — через 67 лет,

актино-урановом — через 343000 лет.

2.7 Что такое микросечение реакции данного вида? Каковы единицы его измерения? Каков физический смысл этой величины?

Микроскопическое сечение реакции (σ)  — величина, характеризующая вероятность взаимодействия частицы с ядром.

Единица измерения эффективного сечения — барн (1 барн = 10−28м²). С помощью известных эффективных сечений вычисляют скорости ядерных реакций или количества прореагировавших частиц.

Физический смысл, такой же что и в классической механике, то есть эффективное сечение — это площадь поперечного сечения такой области пространства около частицы-мишени, при пересечении которой бомбардирующей частицей-точкой со 100 % вероятностью возникает взаимодействие, но при этом имеются существенные различия.

2.8. Каковы микросечения поглощения ксенона и самария в диапазоне температур 300-1500 єС? Каково микросечение деления ядер урана-235?

Ксенон, имеющий резонанс при энергии 0,084 эВ и сечение 3,15* б ,усредненное по спектру Максвела при нормальной температуре.

Сечение Самария равно 4,08* б. Образование Самария происходит по подобию Ксенона, идет через один промежуточный продукт.

2.9. Что называют макросечением реакции данного вида? Каковы единицы его измерения? Каков физический смысл этой величины?

Макросечение - это частота рассматриваемой реакции, возбуждаемая потоком нейтронов единичной плотности в единичном объеме вещества, содержащим все рассматриваемые ядра. Макросечение вещества _jⁱ = 1/_jⁱ - есть величина, обратная среднему свободному пробегу моноэнергетических нейтронов в единичном объёме этого вещества за время между двумя непосредственно следующими друг за другом во времени актами рассматриваемой реакции.

То есть макроскопическое сечение представляет собой как бы сечение всех ядер единицы объёма вещества. Правда такая трактовка довольна условна, так как из выражения видно, что оно не является собственно сечением и измеряется в 1/м.

Макросечение - характеристика целого вещества, которое может состоять из одного или нескольких нуклидов.

2.10. Что называют плотностью потока нейтронов ф? Каковы единицы его измерения? Каков физический смысл этой величины?

Ф = n ^. v [ ] - По физическому смыслу эта величина - суммарный секундный путь всех нейтронов в 1 см³ среды.

Плотность потока нейтронов - это отношение числа нейтронов, обязательно с указанием энергии, ежесекундно падающих на поверхность сферического объема, к площади центрального сечения этого сферического объема.