哈工程核反應(yīng)堆的核物理中子慢化和慢化能譜

1、1會(huì)計(jì)學(xué)哈工程核反應(yīng)堆的核物理中子慢化和慢哈工程核反應(yīng)堆的核物理中子慢化和慢化能譜化能譜11112cos1coscos1cos12 cos1CMcccccVAAAAA 11cos(1)(1)2EEAAEE第3頁/共22頁第1頁/共27頁n碰撞后：散射后中子能量的分布散射后中子能量的分布()( )ccf EE dEfd()f EE第4頁/共22頁第2頁/共27頁2011( )sinsin442cccccccdfdd dd 2(1)sinccddEE()(1)dEf EE dEE第5頁/共22頁第3頁/共27頁平均對數(shù)能降平均對數(shù)能降0lnEuE00lnlnlnEEEu u uEEE Vm ax1

2、lnuVlnlnlnEEEuEV第6頁/共22頁第4頁/共27頁2(1)11ln1ln121AAAA 223A1122lnlnlncEEEEN第7頁/共22頁第5頁/共27頁n結(jié)論：在C系內(nèi)散射是各向同性的，所以散射角余弦為零；在L系內(nèi)是各向異性的，且散射角余弦大于零。平均散射角余弦平均散射角余弦001cos( )cos sin02cccccccfdd 020cos112sin232 cos1ccccAdAAA 第8頁/共22頁第6頁/共27頁/sa 第9頁/共22頁第7頁/共27頁算中往往需要用到快中子自裂變產(chǎn)生到慢化成為熱中子，直至最后被俘獲的平均時(shí)間，稱為中子的平均壽命。0112ssth

3、tEE( )1( )( )adaEt EEsdl tt 第10頁/共22頁第8頁/共27頁0( , )( , ) () ( , )sEEqr EdEr E f EEr E dE/( , ) ( , )( , )(1)( , ) ( , )(1)EEsEEEsEr Er E dEqr EdEEEEr Er EdEE第11頁/共22頁第9頁/共27頁( )E( ) ( ) ()EsdEEE f EEdE( ) ( )( ) ( ) ()( )EtsEEEE f EEdE S E第12頁/共22頁第10頁/共27頁得：/( ) ( )( ) ( )(1)EstEEEEEdEE( )CEE0EE/2(

4、)( )1(1ln )1EsEssEECqEdEECC ( )( )sqEEE第13頁/共22頁第11頁/共27頁0( )( ) ( )(1)EisisEiiNEEEdEE 0EE1( )( )( )isi isiqEqEENEE 1/E第14頁/共22頁第12頁/共27頁均勻介質(zhì)內(nèi)有效共振積分及逃脫共均勻介質(zhì)內(nèi)有效共振積分及逃脫共振俘獲概率振俘獲概率0sS 01( )sSEEE:第15頁/共22頁第13頁/共27頁第16頁/共22頁第14頁/共27頁()( ) ( )iAaERNEEdE單 位 體 積 每 秒V( ) ( )iiaEIEEdEV/A isN I1A iisN Ip 第17頁/

5、共22頁第15頁/共27頁exp expAAiiiissNNppII( ) ( )iaEiIIEEdE V0.47132382.69()04 10ssAAINN 0.26332328.33()04.5 10ssAAINN第18頁/共22頁第16頁/共27頁的熱中子，其能量分布服從麥克斯韋-玻爾茲曼分布：熱中子能譜熱中子能譜/1/23/22( )()E kTN EeEkT第19頁/共22頁第17頁/共27頁相對地就要多些；熱中子能譜的熱中子能譜的“硬化硬化” 由于介質(zhì)吸收中子，因此，必然有一部分中子尚未來得及同介質(zhì)的原子(或分子)達(dá)到熱平衡就已被吸收了，其結(jié)果又造成了能量較低部分的中子份額相對減

6、少。第20頁/共22頁第18頁/共27頁/1/23/22( )()nE kTN EeEkT()(1)aMnMskTTTC293()(0.0253)aMaMkTT第21頁/共22頁第19頁/共27頁0000( ) ( )( ) ( )( )( )ccccEEEEE N E dEE N E EdEN E dEN E EdE(0.0253) 2931.128aanT(0.0253) 2931.128aaangT第22頁/共22頁第20頁/共27頁11112cos1coscos1cos12 cos1CMcccccVAAAAA 11cos(1)(1)2EEAAEE第3頁/共22頁第21頁/共27頁n結(jié)論

7、：在C系內(nèi)散射是各向同性的，所以散射角余弦為零；在L系內(nèi)是各向異性的，且散射角余弦大于零。平均散射角余弦平均散射角余弦001cos( )cos sin02cccccccfdd 020cos112sin232 cos1ccccAdAAA 第8頁/共22頁第22頁/共27頁0( )( ) ( )(1)EisisEiiNEEEdEE 0EE1( )( )( )isi isiqEqEENEE 1/E第14頁/共22頁第23頁/共27頁第16頁/共22頁第24頁/共27頁exp expAAiiiissNNppII( ) ( )iaEiIIEEdE V0.47132382.69()04 10ssAAINN 0.26332328.3