3.4.5. Порядок проведения работы

1. Изучить инструкцию по технике безопасности при работе в лаборатории и, выполняя указанные в ней требования, приступить к измерениям с разрешения преподавателя. Время измерения во всех экспериментах должно составлять не менее 60 с.

2. Привести счетную установку в рабочее состояние. Убедиться в работоспособности счетного устройства в проверочном режиме. Измерить 3 раза фон счетной установки.

3. Извлечь индиевый образец из канала (шахты) замедлителя и определить его активность. Активность образца измеряется 3 раза. В случае, если образец находится в кадмиевом фильтре, то для определения его активности фильтр необходимо снять.

4. Индиевые образцы извлекаются по мере приближения к источнику нейтронов.

5. Измерение количества импульсов в каждой точке производится 3 раза. Полученные результаты заносятся в табл. 3.1.

6. Определить среднее значение скорости счета в каждой точке ( ), обусловленное потоком тепловых нейтронов, и абсолютную погрешность его измерения ( ).

7. Определить среднее значение плотности потока тепловых нейтронов ( ) и его погрешность ( ).

8. Построить график зависимости плотности потока тепловых нейтронов от расстояния до источника нейтронов: .

9. Определить среднее значение функции ( ) на радиусе r и его погрешность ( ).

10. Построить график функции .

11. По графику определить расстояние (r₀), с которого начинается экспоненциальный спад (область выполнения диффузионного приближения).

12. Для расстояний r₀ и более определить значения функции и его погрешность ( ). Все результаты расчета заносятся в табл. 3.2.

13. Построить график функции .

Результаты расчета оформить в виде табл. 3.2.

14. Методом наименьших квадратов аппроксимировать зависимость прямой линией (полиномом первой степени). По тангенсу угла наклона определяют значение материального параметра среды и, следовательно, длину диффузии тепловых нейтронов.

15. Для расстояний определить значения функции и построить график, по которому оценить значение возраста замедляющихся нейтронов.

16. Оценить значение длины миграции нейтронов.

17. Записать закон распределения плотностей тока и потока тепловых нейтронов в диффузионном приближении и построить их графики.

18. Составить отчет о выполненной работе, который должен включать следующее:

• самостоятельно сформулированную цель работы;

• необходимые теоретические сведения;

• результаты измерений и расчеты необходимых величин;

• расчеты погрешностей прямых и косвенных измерений;

• вывод по работе.

3.4.6. Контрольные вопросы

1. Определить характер зависимости плотностей тока и потока нейтронов с расстоянием в случае, когда точечный источник тепловых нейтронов находится в вакууме.

2. Определить характер зависимости плотностей тока и потока нейтронов с расстоянием в случае, когда на сильно поглощающую среду ( ) падает плоско параллельный поток тепловых нейтронов.

3. Записать выражение для плотностей тока и потока нейтронов с расстоянием в случае, когда в сильно поглощающей среде ( ) находится точечный источник тепловых нейтронов.

4. Запишите (поясните) условия (область) применимости уравнения диффузии.

5. Определить характер зависимости плотностей тока и потока нейтронов, генерируемых в бесконечной однородной среде точечным изотропным источником с постоянной во времени скоростью генерации, расположенным в начале координат.

6. Как влияют конечные размеры блока замедлителя на значение плотности потока нейтронов в нем?

7. В чем состоит физический смысл возраста, длин диффузии и миграции нейтронов в среде?

8. Запишите соотношение, связывающее скорость счета и плотности потока нейтронов для различных детекторов нейтронов.

9. В чем состоит физический смысл плотностей тока и потока нейтронов и как они связаны?

10. Чем обусловлено введение в расчет вероятности регистрации частиц?