הבנת תהליך ההצתה של ניוטרונים במשתנים שונים

מהו התרמומיזציה של ניוטרון?

(Nron תרמיization הוא תהליך ליבה בפיסיקה גרעינית, חיוני לתפעול כור ויישומים ניסיוניים רבים.זה מתאר כמה נויטרונים מהירים - באופן חד-משמעי עם אנרגיות בטווח מגה-אלקטרוניקה (MeV) - תוך התנגשויות מוצלחות עם nuclei של חומר מתווך עד חלוקת האנרגיה שלהם תואם את התנועה התרמית של אטומים סביב חדר, נויטרונים תרמיים ממוצע בערך 0.025 מטר:2F2, כלומר, כלומר, 2 ליטר של הסתברות נמוכה של הסתברות של 2F2F2 ליטרים, 2, 2, 2.

המונח "מתרמיזציה" מגיע מתרמודינמיקה: לאחר מספיק התנגשויות אלסטיות ואלסטיות, אוכלוסיית הניטרירון מגיעה לאיזון תרמי עם המנטרן. במונחים מעשיים, נויטרונים מהירים שמתחילים עם 1 מ"ו של אנרגיה קינטית עשויים לדרוש עשרות עד מאות התנגשויות כדי לשפוך מספיק אנרגיה כדי להיות תרמי.ה המספר המדויק תלוי בתכונות של המדגם, במיוחד את המסה של גרעיני האור.

הפיזיקה של ניוטרון Moderation

(הופנה מהדף [[המאה ה-20]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]], [[[[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]

(א) ויקרא י"ד:2 ויקרא י"ד): ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]] [[1966]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[[[1924]]]]

מכונאים של Neutron Scattering

שתי מנגנוני פיזור עיקריים מתרחשים במהלך התרמית: פיזור אלסטי ופיזור בלתי-רשמי.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

בפיזור אלסטי, האנרגיה הקינטית הכוללת של הניטרירון והגרעין נשמרת.הניטרון עשוי לפזר בכל כיוון שבמסגרת המרכז-של-מס.עבור ננול אור (נמוך A), העברת האנרגיה המקסימלית מתרחשת בהתנגשות ראש-על שבה הניטרונים יכולים ליישב באופן ישיר לאחור לחלוטין.

« « « ⁇

באנרגיות נויטרונים יעילות יותר (above -1 MeV עבור רבים של גרעינים), פיזור אינסטלגי הופך משמעותי. בתהליך זה, ה-Nutron מתנגשים עם הגרעין ומשאיר אותו במצב נרגש.הנוטרון מאבד יותר אנרגיה קינטית מאשר בהתנגשות אלסטית, והגרעין פולט מאוחר יותר גלימה גבוהה כמו de-excites.

סוגים של משתנים ונכסים שלהם

חומרים שונים של מנטרף מציגים פערים ייחודיים בין כוח מסובראט, ספיגת צולב, תכונות תרמיות, ועלות.שלושת הנפוצים ביותר הם מים קלים, מים כבדים, גרפיט, אבל מועמדים אחרים קיימים עבור כורים מיוחדים.

מים קלים (H2O)

מים קלים הם המנטר הנפוץ ביותר, המועסק בכור מים מחוסן (PWRs) ו כור מים רותחים (BWRs) היתרון העיקרי שלה הוא הכוח המתפתל גבוה בשל המסה הנמוכה של מימן והדחיסות הגבוהה של אטומי מימן במים, בנוסף, מים משמשים גם כמקרר קירור ומנופיד, עם זאת, למים יש כור ערפילית משמעותית (מ"מ"ק) בגובה של 15%, אך לא יכול להפעיל לחץ מים גבוה יותר מגובה של 1.5%, אך ורק מגובה של 1.5%, אך ורק מגובה מים, אך ורק מגובה של 14%, אך ורק 14%, אך ורק 1.

מים כבדים (D2O)

מים כבדים משתמשים בדהריום (ראה:0)2FearLT:1 [H] במקום מימן רגיל.המסה של Deuterium היא בערך כפול מזה של ה-Nutron, אך עדיין יש לה ⁇ גבוהה של כ-0.75.30.הקליטת ה-Nilronicion של מדקלפי מים כבדים שלה היא רק 0.001 ליטר מים גדולים יותר מאשר אור מים.

גרפיט (Carbon)

Graphite שימש מאז הכורים המוקדמים ביותר, כולל שיקגו Pile-1 ו- Chernobyl RBMK. Carbon (A=12) יש ⁇ נמוך יותר מאשר מימן או deuterium, ולכן יש צורך בהתנגשויות מגניבות יותר עבור מינונים נמוכים מאוד של Granomodite גם בטווח הארוך (כ 0.0035 barns for Natural Carbon) ו מוליכות תרמית גבוהה להפוך אותו מצוין עבור גז מהיר (Ricer) אם כי הוא בדרך כלל לא גבוה (מסוג גבוה).

Beryllium

Beryllium (A=9) הוא מרכיב אור נוסף עם תכונות ממתינות טובות.הסעיף המקטע של ספיגת שלו הוא נמוך (כ 0.0076 נביחות), וכוחו הממתינות גבוה אפילו יותר מזה של גרפיטי. Beryllium משמש כמשקף ולעתים כמתאמן בכורים מחקר ובכמה כורי חלל.

משתנים אחרים

עבור יישומים מיוחדים, תרכובות כמו ליתיום 7 hydride (FearLT:0 ,7Felo 1LT 1LiH) נחקרו לשימוש בטילים תרמיים גרעיניים מוצקים עקב צפיפות מימן גבוהה שלהם נקודת נמסת. Zirconium hydride (ZrH) משמש כורים גרעיניים חזקים (Train, מחקר, Isoes, כללי אטומים) כי מימן ניסה לנטרל חום, אך גם הוא היה חזק.

זמן ההצתה ו-Nron Spectrum

הזמן הנדרש עבור נויטרונים להתרמיזציה תלוי בכוח האטה של המנטרף של ה-IIFLT ו-FLT תלוי באנרגיה פיזור חלקי מים. במים קלים, נויטרונים מהירים טיפוסיים לוקח בערך 10-20 מיקרו-שניים כדי להגיע לאנרגיה תרמית, נסיעה באורך של 10-30 ס"מ במהלך תהליך גרף ה-Etomite, תרמילציה לוקחת סדר של גודל ארוך יותר (מגובה של מיקרו-שני) כי הוא פחות גבוה יותר ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של דלקת ריאות הוא פחות גבוה יותר, אך ורק בגלמטילוקסום, אך הוא מכיל גם הוא פחות.

השוואת יעילות Moderator

מספר דמויות של ערך קיימות להשוואה בין מודטורים:

• (ב) [ה]הכוח המפיץ (MP:FLT:1] Defin're as the product of theמאקרוscopicפיזור cross-סעיף וקצב האנרגיה הלוגרית הממוצע, ⁇ FLT:2ssph3 × ⁇ .
• [01:0] מ"מ"ד: [=]מחלוקת: [ה]"מ"ד]" (ה') המחולקים את ה- ⁇ ⁇ FLT:2aFLT: 3 A יחס גבוה יותר מעיד על כך שפחות נויטרונים הולכים לאיבוד כדי לקליטה במהלך התרמית.
• מים קלים (FLT:0) וזמינות: מים קלים 1 (FLT:1) הם זולים בשפע; מים כבדים יקרים; גרפיט הוא זול יחסית, אך דורש טיהור כדי להימנע מזיהומים בירות.
• (FLT:0)Radiation Stability:FLT:1 Graphite מצטבר אנרגיה וigner; מים מסתכם באופן רדיוי (למרות ש recombination הוא בדרך כלל מהיר); ZrH יכול לאבד מימן בטמפרטורות גבוהות.

בטבלה הבאה מסכם תכונות מפתח עבור מודטורים משותפים:

Moderator	Mass Number (A)	ξ	Σs (cm⁻¹)	Σa (cm⁻¹)	MP (cm⁻¹)	MR
H₂O	1 (H) / 16 (O)	0.924 (effective)	3.45	0.022	3.19	145
D₂O	2 (D) / 16 (O)	0.730 (effective)	0.565	0.000 054	0.412	7,630
Graphite	12	0.158	0.385	0.000 273	0.061	224
Be	9	0.206	0.805	0.001 02	0.166	163

(ב) [ה]: [ה]], [ה], [ה]], [ה],] ה[[המאה ה-20], ה[[המאה ה-20]], ו[[1924]],]]

חשיבות התגובה הגרעינית

הבנת תהליך התרמיזציה הוא חיוני לתכנון כורים כי הם יעילים ובטוחים.בגרעין heterogeneous (מכרסמים דלק מוקפים ממודולטור), הממתינות של הניטרירון מתרחשת בעיקר באזור המנטרטורף.אם המנטרן מתחממת והדחיסות שלו יורדת, כוח מתון טיפות, המוביל לירידה בפעילות - זה העיקרון מאחורי הטמפרטורה השלילית של קוהרנטימי, כלומר, פחות גרף של גרף, כלומר, הוא אפקט נימוס, הוא יעיל של חומר ניקוי יעיל, כלומר, כלומר, הוא פחות מצמצם של חומר ניקוי יעיל, הוא יעיל, כלומר, כלומר, הוא יעיל יותר מדי, כלומר, כלומר, גרף של כוח נימוקמים של חומר ניקוי יעיל יותר מדי, הוא יעיל, הוא יעיל יותר מדי, הוא יעיל, הוא יעיל, הוא יעיל, הוא יעיל, כלומר, הוא יעיל של כוח נימוס, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, יעיל, יעיל יותר מדי, יעיל, יעיל, יעיל יותר מדי, יעיל יותר מדי, גרף של כוח נימוס יעיל יותר מדי, הוא צורך ירידה של כוח נימוקמים של כוח נימוס יעיל, הוא יעיל של כוח גרף של כוח נימוס יעיל, הוא יעיל, הוא צורך להפחית את ההשפעות של כוח ניקודמת, כלומר, הוא יעיל

תרמיל נויטרון משפיע גם על חלוקת פלוקס מרחבית.ב כור גדול, שפעת תרמית יכול להגיע למרחק מממשק המתמדת דלק כי נויטרונים מהירים נוסעים מרחק מסוים לפני להיות תרמי.תופעה זו "דיפוזיה טוטונית" היא קריטית לתכנון ליבה ולחיזוי שיאי כוח.האורך האטה (המרחק במהלך התרמית) הוא בערך 5-10 ס"מ אור ב גרף של אור, אבל ניתן לתפוס את הגרף של שיטות אלה בגלם.

יישומים מעבר ל Reactors

תרמית Neutron חשובה ביישומים רבים שאינם כוח:

• (FLT:0)Neutron לפזר מדע: FLT:1 במתקנים מחקר כגון Institut Laue-Langevin (ILL) בצרפת או את מקור ה-ספאלרון (SNS) בארה"ב, דבורים של נויטרונים תרמיים משמשים כדי לחקור את מבנה החומרים.
• (FLT:0) ניתוח הפעלה של אנטרון (NAA): ההרחבה 1 (המילולית: ניטרון) אידיאלי לייצור איזוטופים רדיואקטיביים בדגימות לאיתור אלמנטים.תהליך התרמיזציה במתקן ההפחדה (לעיתים קרובות כור) חייב להיות מותאם כדי למקסם את השטף של נויטרונים תרמיים יחסית לערפיליות מהירות.
• (ב) טיפול בסרטן ניסיוני זה מבוסס על נייטרונים תרמיים או אפירמיים שנתפסו על ידי FLT:21003FLT 3:B, אשר לאחר מכן עובר שיתוק, שחרור חלקיקים אלפא להרוג תאים סרטניים.הטיפול דורש ניטרון מגובש היטב כדי להפקיד אנרגיה.
• (FLT:0) ,Neutron radiography: FLT:1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0) חקרו הפיזיקלי: (FLT:1 in Boringhole, noutrons ממקור מתותממים על ידי היווצרות שמסביב.שיעור התרמיזציה מגלה את תכולת המימן (כלומר, מים או שמן) של הסלע, המאפשר זיהוי משאבים.

אתגרים ומושגים מתקדמים

למרות הבשלות של טכנולוגיית המכשול, המחקר ממשיך להתמודד עם אתגרים:

• (FLT:0) נזקי הפחתת: 1FLT בכורים גבוהים מאוד, כגון כורי מבחן חומרי, ממריצים מים עוברים רדיויזזה, ייצור מימן וחמצן. Recombination זרז ומערכות דיכוי גבוה מקטין את זה, אבל זה נשאר מעצמת מבצעית.
• (FLT:0) מדריכים בעלי-הזמן: ⁇ 1 (בדור הבא) עבור כורים בעלי-הטמפרטורה גבוהה מאוד (VHTRs) הפועלים מעל 900 מעלות צלזיוס, גרפיט הוא המכשול המועדף, אך הנטייה שלו להחמצן באוויר בתאונות דרכים יש להתמודד עם ציפויים מגן או חומרים חלופיים כמו ZrH או gO.
• (FLT:0) ממתקני מלח נוזליים: 1 (Fishph:1) בכורי מלח מלוטנים, הדלק מומס במלח פלואוריד או כלוריד.חלק מהעיצובים משתמשים בגרף כמדגם מוצק, אשר חייב להיות מוחלף מעת לעת בשל נפיחות.מחקר לתוך מדגמים נוזליים (למשל, FLiBe) הוא מאתגר עקב קורוזיציה.
• (FLT:0) מתינות:FLT:1 מקורות ננוטרונים של מחסנים, המנופים חייבים לייצר דופקים קצרים של נויטרונים תרמיים (משך מיקרו-שני) עבור ניסויים בזמן טיסה.זה דורש אופטימיזציה של הגיאומטריה והרכב החומרי (למשל, באמצעות מים, פוליאתילן, או מימן) כדי למקסם את הניטלרון תוך שמירה על הדופק חד.
• (FLT:0 כורים לחלל:0 כורים גרעיניים קומפקטיים המשמשים בחלל (למשל, פרויקט כוח קיללו), מדגמים קלים כמו ytrium hydride (YH2) נמצאים בפיתוח כי הם שומרים צפיפות מימן גבוהה בטמפרטורות גבוהות (- 700 מעלות צלזיוס) בעוד פחות נוטה לאובדן מימן מאשר ZrH2).

מסקנה

תרמית נויטרון נותרה אבן הפינה של הנדסה גרעינית.הבחירה של מכשול - מים קלים, מים כבדים, גרפיט או חומרים מתקדמים - מחלחלים את הכלכלה, הבטיחות והביצועים של כור גרעיני וכלים המבוססים על נויטרון.מתקדמים בחומרים מדע ופירסיקה כורכור ממשיכים לחדד את ההבנה שלנו, ומאפשרים ניצול יעיל יותר של נויטרונים בשני בני הכוח וגילוי מדעי.

(ב) ב[[המאה ה-20]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ב[[1924]] [[1924]], [[1924]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] ב[[1924]]]] [[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[[[[[1924]]]] [[