17. Резонансні нейтрони

Нейтрони, достигише теплового равновесия энергия которой більше тепловой (Т>RT^o)

Детальное исследование свойст таких нейтронов было проведено в серии опытов, схема которых изображена U-источник, окружен. Замедлителем 3; Cd-кадмия толщина 1 мм.; П-поглот. Толщина которую можно было измерить; Д-детектор Cd Результат измерен. Из рис. Видно, что при Д=П закадлиев. нейтр. поглощ. гараздо ниже. Значение сечения резко возростает (_рез), а затем снова падает

А при ДП заметно слабее тепловых

Это объсн. тем, что при ДП резонанс эн. нейтр. для поглотит. и детектора совпадает (Тп=Тд) Поэтому детектор должен резко чувствовать поглощ. своих резонанс. нейтронов в поглотит. сечение взаим. закадм. нейтр. с веществом может след. з-ну 1/только при отсут. резональных уровней. При приближении к резонанс

18. Формулв Брейта-Вигнера Формулв Брейта-Вигнера ,для бесспиновых частиц и изолированного уровня, когда орбитальный момент налетающей частицы относительно ядра l = 0, сечение реакции имеет вид:

где - длина волны, E =+(здесь- энергия налетающей частицы,- энергия связи частицы a в ядре C),- энергия уровня составного ядра, Г - полная ширина уровня,и- парциальные ширины уровня, отвечающие испусканию частиц a и b из составного ядра. Г/, Гa/и Гb/являются соответственно полной вероятностью распада в единицу времени составного ядра и распада с вылетом частиц a и b. Гa, Гb пропорциональны квадратам матричных элементов соответствующих переходов.

Из этой ф-лы видно, что резонанс тем острее, чем меньше величина Г, ктр тем самым имеет смысл ширины уровня, через ктр идет реакция.Очевидно, что , где суммирование ведется по всем возможным каналам распада i..

Формула Брейта-Вигнера может быть также представлена в виде произведения сечения образования составного ядра и вероятности Wb его распада по каналу b:

.

19Сповільнення нейтронів.При переходе к макроскопическим масштабам отдельные акты поглощения, суммируясь, приведут к некоторому поглощению нейтронного потока, а суммарное действие большого числа актов рассеяния приведет к двум макроскопическим процессам — к замедлению нейтронов и к их диффузии. Замедление нейтронов с энергией выше тепловой происходит даже при упругих столкновениях с ядрами. Действительно, до столкновения ядро покоится, а после столкновения приходит в движение, получая от нейтрона некоторую энергию. Поэтому нейтрон замедляется. Однако это замедление не может привести к полной остановке нейтронов из-за теплового движения ядер. Энергия теплового движения ядра имеет порядок kT. Если нейтрон замедлится до этой энергии, то при столкновении с ядром он может с равной вероятностью как отдать, так и получить энергиюПри комнатной тем- температуре нейтроны с энергиями порядка kT = 0,025 эВ, как мы уже говорили в § 2, являются тепловыми. Поглощение и диффузия нейтронов происходят как во время замедления, так и после окончания этого процесса.

Практическая важность процесса замедления обусловлена тем, что в большинстве нейтронных источников нейтроны рождаются в основном с энергиями от десятков кэВ до нескольких МэВ.