УПОВІЛЬНЕННЯ НЕЙТРОНІВ - зменшення кінетичної. енергії E нейтронів в результаті багаторазових зіткнень їх з атомними ядрами середовища. Механізм 3. н. залежить від енергії нейтронів. Якщо E більше порога непружного розсіяння нейтрона на ядрі (Eну @ 0,1 - 10 МеВ), то нейтрони витрачають енергію гл. обр. на збудження ядер і ядерні реакції. супроводжуються вильотом нейтронів. При одному зіткненні нейтрон в середньому втрачає значить. частку своєї енергії і після невеликого числа зіткнень (часто одного) переходить в область енергій E (E і E '- енергії до і після зіткнення). Т. о. x не залежить від енергії нейтрона. Тому x зручно використовувати як характеристику пружного 3. н. (Для середовища, що складається з суміші ядер з різними А. x усредняется за концентраціями з вагою, пропорц. Перерізу розсіювання sр. Що може привести до слабкої залежності x від E). Для водню x = 1 і монотонно убуває з ростом А (див. Табл.). Параметри пружного уповільнення нейтронів в деяких речовинах * При З. н. від пор. енергії нейтронів ділення до теплової енергії. Пор. число зіткнень m, необхідну для 3. н. від енергії E0 до E, так само m = u / x, де величина u = ln (E0 / E) наз. летаргією нейтронів. Захоплення нейтронів ядрами в легенях речовинах в процесі 3. н. несуттєвий, т. к. перерізу захоплення s3 нейтронів малі в порівнянні з січнем розсіювання sр; у важких речовинах через велику т помітне число нейтронів може захопити при 3. н. до малих енергій. Частка нейтронів, які уникли захоплення при 3. н. від енергії E0 до E, дорівнює де Rg (E0. E) - т. зв. резонансний інтеграл захоплення нейтронів, що дорівнює: Енергетичних. розподіл пружно замедляющихся нейтронів N (E) в разі безперервно випромінює моноенергетіч. нейтронного джерела інтенсивністю Q нейтронів в 1с з енергією нейтронів E0 в великому (витоком нейтронів можна знехтувати) обсязі однорідного речовини за відсутності захоплення описується ф-лій (спектр Фермі): де lp - довжина вільного пробігу нейтрона до розсіювання, v - його швидкість. Ставлення x / lp зв. уповільнює здатність речовини. Облік захоплення призводить до появи в ф-ле (4) множника Р (E, E0). т. е. зрушує спектр в сторону високих енергій ( "посилює"). У разі імпульсного джерела нейтрони при пружному 3. н. в однорідному середовищі після I / x зіткнень в кожен момент часу t після імпульсу групуються по енергії поблизу пор. енергії (Mn - маса нейтрона), причому тим тісніше, ніж важче середа [з дисперсією]. Ця особливість дозволяє вимірювати енергію нейтронів за часом уповільнення в важких сповільнювачах (див. Нейтронна спектроскопія). Час 3. н. при E0 >> E визначається ф-лій (5), т. е. пропорційно lp / x, в Рb при t = 4.10 -4 c. Дифузію нейтронів при 3. н. зручно описувати в термінах щільності уповільнення q. т. е. числа нейтронів в 1 см 3. "перетинають" за 1с дане значення енергії при русі по енергетичних. шкалою; q пов'язана з просторово-енергетичних. щільністю нейтронів п (числом нейтронів в 1 см 3 в одиничному енергетичних. інтервалі) співвідношенням: q = nv x / lp і задовольняє т. н. рівняння віку Ферми (в разі середовища без поглинання): дq / д t
Тут t - середній час 3. н. від енергії E0 до енергії E. - пор. Транспортна довжина вільного пробігу (пор. довжина, прохідна нейтроном в первонач. напрямку), -ср. косинус кута розсіювання. Величина t зв. віком нейтронів; крім того, величина 6t має сенс пор. квадрата відстані, на яке. видаляється нейтрон в безмежній однорідному середовищі при уповільненні від енергії E0 до E. Величина при 3. н. до теплової енергії зв. довжиною 3. н. У безмежній однорідному середовищі без поглинання в разі точкового моноенергетіч. джерела нейтронів одиничної інтенсивності рішення ур-ня (5) дає
Витік нейтронів назовні позначається, коли розміри середовища Як і поглинання нейтронів, вона призводить до "ужестченію" нейтронного енергетичних. спектра в середовищі. При енергіях E<0,1-0,3 эВ на рассеяние нейтронов влияют хим. связь и тепловое движение атомов. Скорость 3. н. снижается, и спектр нейтронов стремится к равновесному, обычно близкому к максвелловскому. 3. н. в этой области энергии наз. термализацией нейтронов. Нейтроны образуются в ядерных реакциях обычно с энергией /1 МэВ. 3. н. является способом трансформации их в тепловые, к-рые используются в ядерной энергетике (см. Ядерный реактор ),при исследовании конденсир. сред (см. Нейтронография )и др. Лит. см. при ст. Диффузия нейтронов . М. В. Казарновский.Схожі статті