Природа, источники, механизм взаимодействия с веществом, особенности воздействия на организм человека нейтронного излучения — страница 3

  • Просмотров 285
  • Скачиваний 12
  • Размер файла 77
    Кб

Источники нейтронов. Источники нейтронов в активной зоне работающего реактора можно подразделить на четыре группы: мгновенные нейтроны, т.е. нейтроны, сопровождающие процесс деления ядер горючего; запаздывающие нейтроны — испускаются сильно возбужденными ядрами осколков деления; нейтроны активации — испускаются при радиоактивном распаде продуктов некоторых ядерных реакций; фотонейтроны — образуются в результате (γ,

n)-реакций на некоторых ядрах. Наибольший вклад в дозу облучения, при работе реактора на мощности, вносят мгновенные нейтроны. Источники нейтронов. Мгновенные нейтроны образуются практически одновременно с делением ядра. Среднее число мгновенных нейтронов при делении 235U, 233U, 239Pu равно 2,5 ±0,03, 2,47 ± 0,03 и 2,9 ± 0,04 соответственно. Запаздывающие нейтроны образуются в количестве, существенно меньшем (0,002 — 0,007 нейтр./деление), и

испускаются некоторыми продуктами деления с периодами полураспада 0,18 — 54,5 с. Энергетическое распределение мгновенных и запаздывающих нейтронов описывается различными эмпирическими формулами, но чаще формулой: (1) где S(En) — количество нейтронов. En — энергия нейтронов, МэВ. В области энергий от 4 до 12 МэВ — наиболее важной с точки зрения радиационной зашиты—спектр нейтронов деления можно описать простой экспонентой: S(En) = 1,75

ехр (— 0,776 En), (2) погрешность этого соотношения не более 15%. Для целей радиационной защиты необходимо иметь интегральный спектр нейтронов деления, то есть количество нейтронов в спектре нейтронов деления (1) с энергией, превышающей En: (3) Для профилактической работы спектр нейтронов деления (рис. 6.2) и интегральный спектр нейтронов деления (рис. 6.3) представляют в виде таблиц, в которых S(En) и χ(Εn) нормированы на единицу. Наиболее

вероятная энергия нейтронов деления 0,6 — 0,8 МэВ, а средняя — 2 МэВ, максимальная принимается равной 12 МэВ. В результате взаимодействия нейтронов, образовавшихся при делении с ядрами элементов, входящих в состав активной зоны (упругое и неупругое рассеяние, поглощение, деление), спектр нейтронов деления (рис. 6.2) деформируется и приобретает вид, показанный на рис. 4. В области энергий, соответствующих группе быстрых нейтронов, он

практически не отличается от спектра нейтронов деления, в промежуточной области энергий — это спектр замедляющихся нейтронов, то есть 1/En — спектр, а в тепловой и надтепловой областях энергии — спектр Максвелла. Естественно, что на рис.4 показан принципиальный вид спектра, реальный зависит от состава активной зоны, и информацию о нем, так же как и о спектре нейтронов утечки из активной зоны и их количестве (плотности потока