Прецизионные измерения сечений деления ядер изотопов урана, нептуния и плутония быстрыми нейтронами

• Автор: Фомичев, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 156 c. : ил

ГЛАВА I. ИЗУЧЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗМЕРЕНИИ СЕЧЕНИЙ ДЕЛЕНИЯ

И ВЫБОР МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ

1.1. Введение

1.2. Детекторы делении

1.3. Методы "относительных" измерений

1.4. Методы "абсолютных" измерений

1.4.1 Метод сопутствующей активности

1.4.2 Измерения на фотонейтронных источниках

1.4.3 Метод "черного" счетчика

1.4.4 Метод сопутствующих частиц

1.5. Заключение

Глава II. РАЗВИТИЕ МЕТОДА КОРРЕЛИРОВАННЫХ ВО ВРЕМЕНИ
СОПУТСТВУЮЩИХ ЧАСТИЦ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ СЕЧЕНИЙ ДЕЛЕНИЙ
2.1. Принцип метода
2.2. Спектрометрия сопутствующих частиц
2.3. Оптимизация условий эксперимента
2.4. Реализация методики, каналы регистрации сопутствующих частиц
2.5. Мишени делящихся веществ
2.6. Расчетные поправки к методу коррелированных во времени сопутствующих частиц
2.7. Заключение
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Доказательство надежности измерений

3.2. Статистическая обработка экспериментальных данных
3.3. Обсуждение полученных данных
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА СЕЧЕНИЯ ДЕЛЕНИЯ 235 U НЕЙТРОНАМИ
С ЭНЕРГИЕЙ (14,5-14,7) МэВ
4.1. Введение
4.2. Характеристика данных, использовавшихся
в оценке
4.3. Корреляционная матрица
4.4. Комментарии к установлению величин корреляций
4.5. Заключение
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА

Точное знание нейтронных сечений деления ядер изотопов урана, нептуния, плутония имеет важное как научное, так и практическое значение. Являясь одним из каналов сложного процесса взаимодействия нейтронов с ядрами, деление - наиболее сильный способ поведения ядерной материи, сопровождающийся большим энер-говыцелением и образованием целого ряда ядер - продуктов реакции. Область энергий налетающих нейтронов принято разбивать на три интервала: тепловую область, область разрешенных резонансов и область быстрых нейтронов. Данная работа касается области энергий быстрых нейтронов (ОД-гЗО) МэВ.
Величина сечения деления с^> и ее зависимость от энергии налетающего нейтрона, непосредственно связанные с модельными представлениями о ядре, позволяют делать заключения о внутриядерной структуре. Впервые эта связь была установлена в работах
Н.Бора и Уиллера [1] , где имеются указания на пороговый характер деления быстрыми нейтронами и на ступенчатый ход зависимости от энергии нейтронов. Взаимодействие нейтронов с
энергией несколько десятков мегаэлектронвольт интересно также для понимания процесса так называемого внутриядерного каскада, производимого протонами с энергией до I ГэВ. Наконец, область энергий быстрых нейтронов важна для получения данных для расчета реакторов на быстрых нейтронах, гибридных систем (реактор деления - плюс реактор синтеза) и для ускорителей - размножителей ядерного горючего.
Практическое значение величины определяется суммой трех задач. Эти задачи изложены в листе потребностей в нейтронных данных, периодически вырабатываемом Международным комитетом по ядерным данным при МАГАТЭ [ 2] . Лист, известный

плотность ядер исследуемого изотопа на пути каждого нейтрона. Сечение не зависит и от эффективности детектора сопутствующих частиц, однако фон других заряженных частиц должен учитываться. Должна учитываться и эффективность детектора делений.
Итак, точность метода зависит от трех факторов: качества спектрометрии сопутствующих частиц, точности определения величины эффективности детектора делений, равномерности слоя исследуемого изотопа.
В соответствии с общей задачек проведения измерений в области энергий быстрых нейтронов выбрано было пять точек на шкале энергий нейтронов в диапазоне (1*30)МэВ со значениями 2,6 МэВ, 4,5 МэВ, 8,5 МэВ, 14,7 МэВ и 19 МэВ. Рассмотрена возможность реализации метода при этих значениях энергии. Конкретные методические решения отыскивались исходя из следующего: во-первых, из фоновых условий при регистрации сопутствующих частиц, во-вторых, из необходимости обеспечения достаточной для измерений величины нейтронного потока.
2.2. Спектрометрия сопутствующих частиц
Начнем с главной задачи - выделения сопутствующих частиц из совокупности заряженных частиц, возникающих при бомбардировке мишеней пучком дейтонов. В независимости от того, какая из реакций образования нейтронов используется, т.е. является ли мишень титановой фольгой, насыщенной тритием, или пленкой из дейтерированного полиэтилена, форма энергетического спектра частиц, вылетающих с мишени, качественным образом зависит от энергии дейтонов. Данное обстоятельство требует принятия особых мер в каждом конкретном случае,т.е. создания специфических каналов для различных значений энергии нейтронов.