Резонансные нейтроны

Интересно отметить такой факт. Резонансы для тяжелых ядер расположены в относительно узком интервале энергий. Среднее же расстояние между резонансами D определяется энергией возбуждения составного ядра Е*. Это означает, что для тяжелых ядер D остается практически неизменным во всей области резонансов, ибо практически неизменно значение Е* (основной вклад в Е* дает энергия связи нейтрона в составном ядре εn »1 кэВ).

Значения сечений при энергиях резонансов в среднем увеличиваются с уменьшением энергии и для тяжелых ядер могут быть большими в области первых резонансов (Е меньше примерно 100 эВ). В ядерном реакторе всегда есть такие ядра. К ним относятся в первую очередь изотопы урана (наиболее эффективный резонансный поглотитель — 238U) и плутония, а также продукты деления этих ядер. Особенно велики значения σс для расположенных в области тепловых нейтронов резонансов некоторых продуктов деления. Например, σс ≈ 3,3•10-18 см2 для 135Хе в резонансе при Er = 0,08 эВ.

31

Резонансные нейтроны

Рассмотрение ядер с различными массовыми числами дает следующие результаты:

1)для легких по массе ядер сечение резонансного рассеяния σr много больше сечения радиационного захвата σс при любой энергии;

2)для средних ядер в области первых резонансов эти процессы приблизительно равновероятны, а в области последующих резонансов рассеяние становится преобладающим;

3)для тяжелых ядер первые резонансы – это в основном резонансы радиационного захвата; при энергиях 100 –1000 эВ σс ≈ σr;

При бо́льших энергиях происходит преимущественно резонансное рассеяние.

32

Резонансные нейтроны

Для делящихся ядер заметный (в большинстве случаев преобладающий) вклад в сечение образования составного ядра вносит сечение деления. Резонансы для таких ядер изучены особенно хорошо. Ширина деления обычно самая большая, а нейтронная ширина очень мала, хотя и резко меняется от резонанса к резонансу.

Радиационная ширина практически постоянна, а отношение ее к ширине деления изменяется значительно.

В отличие от делящихся ядер первые резонансы для четно-четных тяжелых ядер расположены при значительно бо́льших энергиях. Значения нейтронной и радиационной ширин соизмеримы уже для первых резонансов, а при энергии примерно 200 эВ первая становится больше второй.

.

33