
- •Г.В.Тихомиров
- •Термоядерные реакции
- •И термоядерные реакторы
- •Учебное пособие
- •Оглавление
- •Глава 1. Некоторые элементы ядерной физики.
- •Атомы, ядра и ядерные силы
- •1.2. Радиоактивный распад
- •1.3. Ядерные реакции под действием частиц.
- •1.4. Термоядерные реакции.
- •1.5. Термоядерные реакции в земных условиях.
- •Глава 2. Термоядерные установки
- •2.1. Основные вехи термоядерных исследований
- •Лазерная установка «Дельфин-2», фиан им. П.Н.Лебедев
- •2.2. ТокамаКи
- •2.3. Открытые ловушки
- •2.4. Инерционное удержание плазмы
- •Глава 3. Модули термоядерного реактора
- •3.1. Системы термоядерного реактора
- •3.2. Бланкет термоядерного реактора
- •3.3. Нейтронно-физические параметры бланкета
- •Глава 4. Методы оценки нейтронно-физических параметров.
- •4.1. Эксперимент
- •4.2. Уравнение переноса нейтронов
- •4.3. Метод Дискретных Ординат
- •Временная переменная
- •Энергетическая переменная
- •Угловая переменная
- •Пространственная переменная
- •Мдо в плоскопараллельной геометрии
- •4.4. Метод Монте-Карло.
- •Моделирование переноса нейтронов
- •Глава 5. Программы нейтронно-физического расчета бланкетов тяр
- •5.1. Общие замечания о программах нейтронно-физического расчета
- •Основные характеристики программы
- •5.2. Программы на основе мдо
- •5.3. Программы на основе метода Монте-Карло
- •Список используемой литературы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Некоторые web - cайты ядерной отрасли
- •Перспективные источники энергии
- •Официальный сайт международного проекта итэр
- •Термоядерные исследования в России (итэр)
- •Минатом
- •Российский сайт ядерного нераспространения
- •Научно-исследовательские институты
- •Институт Ядерной Физики им. Г.И.Будкера
- •Общая физика
- •Научная сеть
- •Федеральное государственное унитарное предприятие "Атомспецтранс" Министерства рф по атомной энергии образовано в марте 2000 года
- •Научно-Исследовательского Института по эксплуатации Атомных Электростанций (внииаэс)
- •Фгуп "гнц рф Научно-Исследовательский Институт Атомных Реакторов" (нииар) г.Димитровград, Ульяновской обл.
- •Российский научный центр "Курчатовский институт"
- •Сибирский химический комбинат (схк) г.Северск, Томской обл.
- •Союз Территорий и Предприятий Атомной Энергетики
- •Интернет-курс «Атомная энергетика и ее безопасность»
- •Отраслевая сеть Минатома России "х-Атом"
- •Центральная отраслевая научно-техническая библиотека Минатома России
- •Государственная публичная научно-техническая библиотека России
- •Международное аГенство по аТомной Энергии (магатэ)
- •Интегральный проект, посвященный ядерной отрасли рф
- •Глоссарий
5.2. Программы на основе мдо
SCALE
ONEDANT
TWODANT
5.3. Программы на основе метода Монте-Карло
MCNP
MCU
Список используемой литературы
1. Флеров Г.Н., Тер-Акопьян Г.М., Дмитриев С.Н. Сверхтяжелые элементы // Научное сотрудничество социалистических стран в ядерной физике. М.: Энергоатомиздат, 1986. 167 с.
2. Мухин К.И. Экспериментальная ядерная физика. М.: Энергоатомиздат, 1983. Т. 1: Физика атомного ядра.
Тебус В. Н., Петров Б. В., Романов П. В. и др. Металлические тритийвоспроизводящие материалы для бланкета ИТЭРа // Атомная энергия.-1996.-т. 81.-№5.-С. 372-378.
ЯДЕРНАЯ АСТРОФИЗИКА. Под редакцией Ч.Барнса, Д.Клейтона, Д.Шрамма. - М.: Мир, 1986.
Я.М. Крамаровский, В.П. Чечев. СИНТЕЗ ЭЛЕМЕНТОВ ВО ВСЕЛЕННОЙ. - М.: Наука. 1987.
С.Вайнберг. ПЕРВЫЕ ТРИ МИНУТЫ. - М.: Энергоиздат. 1982.
Я.Б. Зельдович, И.Д. Новиков. СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ. - М.: Наука. 1982.
Д. Силк. БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ. - М.: Мир, 1982.
Я.М. Крамаровский, В.П. Чечев. РАДИОАКТИВНОСТЬ И ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ. - М.: Наука. 1978.
А. Аллер. АТОМЫ, ЗВЕЗДЫ И ТУМАННОСТИ. - М.: Мир. 1976.
Р. Тейлор. СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ЗВЕЗД. - М.: Мир. 1975.
Р. Тейлор. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ. - М.: Мир. 1978.
Дж. Дж. Нарликар. ОТ ЧЕРНЫХ ОБЛАКОВ К ЧЕРНЫМ ДЫРАМ. - М.: Энергоатомиздат. 1989.
И.Д. Новиков. КАК ВЗОРВАЛАСЬ ВСЕЛЕННАЯ. - М.: Наука. 1988.
Хохлов В.Ф., Савоськин М.М., Николаев М.Н. Комплекс программ АРАМАКО для расчета групповых макро- и блокированных микросечений на основе 26-групповой системы констант в подгрупповом представлении. – «ВАНТ. Сер.: Ядерные константы», 1972, вып. 8, ч. 3 (М., ЦНИИатоминформ)
Д. Белл, С. Глесстон, “Теория ядерных реакторов”, пер. с англ., М., Атомиздат, 1974. (США декабрь 1970)
Смелов В.В. Лекции по теории переноса нейтронов. Учебное пособие. М.: Атомиздат, 1974
Г.А.Бать, Основы теории и расчета ядерных энергетических реакторов, М., Энергоатомиздат,1984
И.В.Ракобольская, Ядерная физика, М.: МГУ, 1981
Абрамов А.И., Казанский Ю.М., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. М.: Энергоатомиздат, 1985
К.Н.Мухин Экспериментальная ядерная физика, тт. 1,2, М.: Энергоатомиздат, 1984
Казанский Ю.М., Матусевич Е.С. Экспериментальные методы физики реакторов. М.: Энергоатомиздат, 1985
Климов А.Н. Ядерная физика и ядерные реакторы. Учебник. М.: Энергоатомиздат, 1985
Певчев Ю.Ф., Финогенов К.Г. Автоматизация физического эксперимента. М.: Энергоатомиздат, 1986
Задания для самостоятельного выполнения
При выполнении заданий желательно использовать математические пакеты (MathCad, Mathematica, MathLab, Maple).
1. Рассчитать момент времени, при котором обогащение природного урана по изотопу 235 составляло 2%.
Цель: закрепить уравнение распада
Найти данные по периодам полураспада изотопов урана
Составить систему уравнений
Построить график зависимости обогащения от времени
2. Построить график функции энергии связи на нуклон, используя эмпирические формулы, например, формулу Вейцзекера.
Цель: закрепить понятия: энергия связи, ядерные силы
Найти в литературе полуэмпирические формулы для энергии связи
Построить график
3. Задание: Рассчитать энергетический выход термоядерных реакций (CN- цикла)
Цель: освоить алгоритм расчета энергетического выхода ядерной реакции
Составить алгоритм расчета энергетического выхода
Рассчитать выходы реакций
Заполнить таблицу
4. Построить графики спектра деления и спектра нейтронов D-T реакции. Вычислить доли нейтронов деления, имеющих энергию в различных диапазонах: более 10 МэВ, менее 1 МэВ.
Цель: познакомиться с различными источниками нейтронов
Найти формулы для спектров
Построить графики
Провести интегрирование спектров в различных диапазонах энергии нейтронов
5. Вычислить коэффициенты разложения в ряд по полиномам Лежандра ломаной функции (анизотропная индикатриса рассеяния). Провести восстановление функции при разном количестве полиномов.
Цель: освоить алгоритм разложения функции в ряд по многочленам
Выбрать систему многочленов (Лежандра, Чебышева и др.)
Рассчитать коэффициенты разложения функции в ряд
Построить графики восстановленной функции при различном числе полиномов
6. Проверить равномерность распределения случайных чисел, генерируемых встроенным генератором
Цель:
Задание: Найти поток нейтронов вытекающих из пластины облучаемой с одной стороны нейтронами (реализация численной схемы метода Монте-Карло в одной группе).
Задание: Смоделировать источник нейтронов деления методом Монте-Карло на основе заданного непрерывного распределения. Сравнить дискретную и непрерывную функции.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.