Исследование структуры нейтронных сечений реакторных материалов

• Автор: Мезенцева, Жанна Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 116 с. : ил.

1 Введение
2 Отношение сечения радиационного захвата к сечению деления (величина а) для 2351
2.1 Экспериментальные методы измерения величины а
2.1.1 Дифференциальные методы измерения о(Е)
2.2 Методика измерения и анализ данных
2.2.1 Многосекционный сцинтилляционный детектор “Ромашка”
2.2.2 Множественность
2.2.3 Техника эксперимента
2.2.4 Анализ экспериментальных данных и полученные результаты
2.2.5 Источники погрешности при измерении величины а
2.3 Заключение
3 Полные и парциальные сечения N1», Мо, РЬ и У в области энергий
нейтронов от 10 эВ до 200 кэВ
3.1 Методика проведения эксперимента
3.2 Анализ данных и результаты измерений
3.2.1 Ниобий
3.2.2 Молибден
3.2.3 Свинец
3.2.4 Вольфрам
3.3 Заключение
4 Полные сечения и сечения радиационного захвата 232ТЬ
4.1 Многосекционный жидкостной детектор “Парус”
4.2 Методика измерений
4.3 Анализ данных и результаты
4.3.1 Получение средних групповых сечений захвата
4.3.2 Исследование структуры полных и парциальных сечений
4.4 Заключение

5 Выводы
6 Благодарности

1 Введение
Актуальность диссертационной работы.
Развитие различных направлений науки и техники, связанных с использованием радиоактивных излучений, предопределило широкий фронт исследований по изучению как самих излучений, так и характеристик взаимодействия излучений с различными макро-и микро объектами. В процессе этих исследований и практического применения радиоактивных излучений получен большой объем информации, выработаны требования к точностям различных ядерно - физических характеристик на основе потребностей теории и практики. Повышение точности этих характеристик может привести к открытию новых явлений, к уточнению некоторых теоретических положений, а также может обеспечить надежность расчетов в практических приложениях. Особенно высоки требования к точности ядерно - физических констант, которые используются при расчете ядерных энергетических установок, утилизации отходов атомно - энергетического производства и защиты от радиоактивных излучений. В частности, нейтронные сечения топливных и сырьевых материалов должны быть известны в некоторых энергетических диапазонах на уровне долей процента [1, 2, 3], а для конструкционных материалов на уровне нескольких процентов. Пока требуемые точности остаются недостижимыми для большинства реакторных материалов, а для некоторых изотопов конструкционных материалов данные вообще отсутствуют.
Таким образом, получение новых уточненных ядерно - физических констант остается актуальной задачей, в первую очередь, для проектирования современных и надежных ядерных реакторов. Эти данные важны также для понимания структуры ядер и динамики взаимодействия нейтронов с ядрами. Существующие модели ядра (составное ядро, независимых частиц, капельная модель) достаточно хорошо предсказывают количественные характеристики в области плавно меняющихся энергетических зависимостей сечений, но не могут удовлетворительно предсказывать, например, характер резонансной структуры сечений, параметры индивидуальных резонансов и так далее. Поэтому процесс накопления более точной информации о новых особенностях резонансной структуры сечений, безусловно, является актуальной задачей и перспективным направлением научных исследований.

Таблица 2: Экспериментальные значения подгрупповых параметров полного и парциальных сечений и групповых полных сечений N1)
ЕГр (кэВ) а<1 ata 1 0-12 ata2 °tl ats 1 <*t2 <7ts2 *rp’ 200- 300 0.78 0.1 0.22 0.9 10.31 57.65 5.41 8.45 9.2 ± 0.44 9.92 9.35 9.66 9
100- 46.5 0.25 0.1 0.75 0.9 16.13 227.8 7.08 8.39 9.29± 0.51 9.69 6.56 9.37 9
46.5- 21.5 0.28 0.2 0.72 0.8 17.11 38.96 6.15 7.37 9.18± 0.29 9.75 6.71 8.62 8
21.5- 10.0 0.44 0.39 0.56 0.61 11.6 22.26 5.22 5.77 8.05± 0.2 6.94 8.38 7
10- 4.65 0.26 0.23 0.74 0.77 17.33 42.34 5.52 6.87 8.62± 0.34 - 9.45 10.10 9
4.65- 2.15 0.16 0.17 0.84 0.83 21.13 149.4 5.83 6.44 8.24± 0.46 - 11.07 11.13 11
2.15- 1.00 0.13 0.18 0.87 0.82 31.7 84.91 5.69 5.85 9.2± 0.88 - 11.50 11.80 11
1.00- 0.465 0.22 0.16 0.78 0.84 12.7 6.03 4.96 6.08 6.7± 0.31 - 7.80 8.07 7
0.465- 0.215 0.97 0.2 0.03 0.8 6.62 6.41 0.0005 6.5 6.39± 3.18 - 8.23 8.52 8
0.215- 0.100 0.32 0.68 13.03 4.37 7.15± 0.39 - 9.16 9-64 9
Т1х(п) = а1х 1 х ехр{-а1х1 х п) + а1х2 х ехр{-а1х2 х п) (34)
Подгрупновые параметры использовались в дальнейшем для определения полных сечений и факторов резонансного самоэкранирования в сечении рассеяния.
< <7f >= atl X <7(1 + й(2 X (7(2 (35)
< @ix 2*— &lx 1 X Оixi + Cltx2 X <7(х2 , (^)
где: 0(1, (1(х1, 0(2 = 1 - 0(1, 0(х2 = 1 - 0(х1-доли подгрупповых сечений, 0(1, 0(2, 0(1, 0(2—сечения, х-возможный процесс (с-захват, s-рассеяние, f-делепие).
Конечные экспериментальные значения полных пропусканий и функций самоинди-кации в сечении рассеяния представлены в таблице 1 [40]. Эти величины были опре-