10. От чего зависит ход кривой обратного счета в опытах по приближению реактора к критическому состоянию?
На график зависимости 1/J от В существенно влияет выбор места расположения детектора в реакторе. Если детектор помещен вблизи источника, он регистрирует главным образом нейтроны из источника, и линейная зависимость может наблюдаться только при малых B2, т.е. больших размерах реактора. Вид графика может изменяться в зависимости от способа догрузки материалов в сборку. Например, существуют две возможности монтажа уран-графитовой сборки: можно загружать топливные стержни в готовую графитовую кладку или присоединять к сборке целые ячейки. Скорость счета детектора в этих случаях будет по-разному зависеть от количества загруженного топлива. При загрузке в кладку сборка представляет собой реактор с отражателем, из которого утечка нейтронов меньше, что обеспечивает большее значение КУ.
17. Что характеризуют радиационная и нейтронная ширины и как они изменяются от резонанса к резонансу?
Согласно результатам опытов, радиационная ширина мало изменяется от уровня к уровню и слабо отличается у разных ядер. Это объясняется большим числом различных вариантов распада составного ядра с испусканием γ-квантов (исходных каналов реакции (n, γ)): Гγ=ΣГγi. Статистические флуктуации ширин отдельных каналов слабо влияют на их сумму. Нейтронная ширина, в отличие от радиационной, сильно отличается для разных уровней. Гn можно представить в виде: Гn=Г0n*E1/2 , т.е. в виде произведения изменяющейся приведенной ширины на монотонно растущую функцию энергии. Г0n изменяется потому, что для этой реакции существует только один исходный канал, ведущий к испусканию нейтрона, и флуктуации его ширины прямо влияют на Г0n.
18. Чем различаются принципы работы кэдн и бэдн?
Оба детектора относятся к детекторам прямой зарядки.
1.БЭДН (β-эмиссионный детектор нейтронов), где ток обусловлен β-излучением радиоактивных нуклидов, образующихся в эмиттере под действием нейтронов.
2.КЭДН (комптоновский эмиссионный детектор), где ток создает электроны, образующиеся в эмиттере в результате рассеяния γ-квантов, испускаемых при радиационном захвате нейтронов в эмиттере.
Недостаток БЭДН – запаздывание изменений тока от изменений плотности потока нейтронов, обусловленное временем распада радиоактивных ядер (Т1/2(Rh)=43c). Для снижения инерционности БЭДН его эмиттер делают из Rh, Hj, Ar (Т1/2 малы). КЭДН безинерционный.
Чувствительность БЭДН ~4*10-17 A*см2*с/нейтр, у КЭДН в 2-3 раза меньше.
Ресурс БЭДН определяется стойкостью изоляции и составляет 1022 нейтр/см2, у КЭДН – 1020нейтр/см2. В результате облучения флюэнсом 1021нейтр/см2 эффективность детекторов падает на 5-13 %. Конструкция детекторов прямой зарядки представляет собой:
19. Какой метод используется для измерения спектра нейтронов в реакторах?
Наиболее эффективный метод измерения нейтронного спектра в реакторе – метод «по времени пролета». Если в подкритическом реакторе направить импульс нейтронов N0 от внешнего источника, то число нейтронов в результате их размножения увеличится:
При kэф→ 1 можно получить в подкритическом реакторе КУ = 50 и больше, и сформировать мощный импульс нейтронов, причем их спектр будет определяться свойствами реактора, а не внешнего источника. Вначале в спектре будут присутствовать нейтроны внешнего источника (это продлится в течение времени, приблизительно равном времени жизни нейтрона), затем в результате деления ядер поток нейтронов возрастет, а их спектр приблизится к собственному спектру реактора. Изменение числа нейтронов со временем после прихода импульса следует закону N = N0 * exp(- t / T ) , где Т – период реактора, T=l/1-kэф , где l – среднее время жизни нейтрона в реакторе. По мере приближения kэф к единице одновременно увеличиваются и мощность импульса, и его длительность, что ограничивает на практике величину КУ (реально КУ не более 10 – 30).
20.Дайте определение термину «чувствительность» детектора к спектру нейтронов.
Чувствительностью нейтронного детектора прямой зарядки принято называть отношение силы тока детектора от нейтронов к плотности невозмущенного потока нейтронов.
