Учебное пособие. – М.: НИЯУ МИФИ, 2011. – 124 с.
Учебное пособие по курсу «Прикладная нейтронная физика» профессиональных дисциплин специальности «Физика кинетических явлений» направления 651000 «Ядерные физика и технологии» посвящено краткому изложению основ нейтронной физики, в числе которых: нейтронные источники, взаимодействие нейтронов со средой, методы решения уравнения переноса для нейтронов (численные и аналитические). За время обучения по программе курса студенты получают знания о природе нейтрона и основах нейтронной физики, которые необходимы при разработке прикладных ядерных технологий. Пособие предназначено для студентов, специализирующихся в области прикладной ядерной физики и смежных с ней областях, а также может быть рекомендовано аспирантам широкого профиля для повышения профессионального уровня в области ядерных излучений.
Подготовлено в рамках Программы создания и развития НИЯУ МИФИ.
Рецензент д-р физ.-мат. наук, проф. С.Е. Улин (НИЯУ МИФИ)
Содержание
Введение
Нейтроны в природе
Антропогенные источники
Естественные источники
Классификация нейтронов по энергиям
Источники нейтронов
Изотопные источники нейтронов
(α,n) источники
Фотонейтронные источники
Нейтроны деления
Нейтроны, получаемые на ускорителях
Нейтронные генераторы
Реактор как источник нейтронов
Исследовательские ядерные реакторы
Импульсные реакторы
Развитие мощных источников нейтронов
Методы получения моноэнергетических нейтронов
Времяпролетный метод
Кристаллические монохроматоры
Взаимодействие нейтронов с веществом
Упругое рассеяние
Сечение упругого рассеяния
Теория резонансного рассеяния
Упругое рассеяние при больших энергиях
Упругое рассеяние и поляризация нейтронов
Захват нейтронов
Сечение захвата
Основы теории переноса нейтронов
Терминология, описывающая нейтронное поле
Уравнение баланса нейтронов
Вывод уравнения переноса излучений
Уравнение переноса в различных системах
Линейность уравнения переноса
Элементарная теория диффузии нейтронов
Уравнение диффузии нейтронов
Диффузия в однородной среде для плоского бесконечного источника
Уравнение диффузии в произвольной геометрии
Диффузия нейтронов в случае точечного изотропного источника
Физический смысл длины диффузии
«Функция влияния»
Пределы применимости диффузионной теории
Условия на границе с пустотой
Альбедо в диффузионной теории
Основы теории замедления нейтронов
Изменение энергии нейтронов при упругом рассеянии
Уравнение переноса в теории замедления нейтронов
Замедление в водороде в отсутствие поглощения
Замедление в водороде с учетом поглощения
Замедление в тяжелых средах
Влияние резонансного захвата на замедление нейтронов
Летаргия
Основы возрастной теории
Уравнение возраста
Уравнение возраста для плоского изотропного источника
Физический смысл возраста
Условия применимости возрастной теории
Уточнения возрастной теории
Численные методы решения уравнения переноса
Метод сферических гармоник
Метод моментов
Двойной PN–метод
Метод дискретных ординат
SN-метод
Метод характеристик
Метод групп
Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло)
Общие принципы построения алгоритмов по методу Монте-Карло
Расчет прохождения нейтронов сквозь
пластину
Заключение
Список литературы
Учебное пособие по курсу «Прикладная нейтронная физика» профессиональных дисциплин специальности «Физика кинетических явлений» направления 651000 «Ядерные физика и технологии» посвящено краткому изложению основ нейтронной физики, в числе которых: нейтронные источники, взаимодействие нейтронов со средой, методы решения уравнения переноса для нейтронов (численные и аналитические). За время обучения по программе курса студенты получают знания о природе нейтрона и основах нейтронной физики, которые необходимы при разработке прикладных ядерных технологий. Пособие предназначено для студентов, специализирующихся в области прикладной ядерной физики и смежных с ней областях, а также может быть рекомендовано аспирантам широкого профиля для повышения профессионального уровня в области ядерных излучений.
Подготовлено в рамках Программы создания и развития НИЯУ МИФИ.
Рецензент д-р физ.-мат. наук, проф. С.Е. Улин (НИЯУ МИФИ)
Содержание
Введение
Нейтроны в природе
Антропогенные источники
Естественные источники
Классификация нейтронов по энергиям
Источники нейтронов
Изотопные источники нейтронов
(α,n) источники
Фотонейтронные источники
Нейтроны деления
Нейтроны, получаемые на ускорителях
Нейтронные генераторы
Реактор как источник нейтронов
Исследовательские ядерные реакторы
Импульсные реакторы
Развитие мощных источников нейтронов
Методы получения моноэнергетических нейтронов
Времяпролетный метод
Кристаллические монохроматоры
Взаимодействие нейтронов с веществом
Упругое рассеяние
Сечение упругого рассеяния
Теория резонансного рассеяния
Упругое рассеяние при больших энергиях
Упругое рассеяние и поляризация нейтронов
Захват нейтронов
Сечение захвата
Основы теории переноса нейтронов
Терминология, описывающая нейтронное поле
Уравнение баланса нейтронов
Вывод уравнения переноса излучений
Уравнение переноса в различных системах
Линейность уравнения переноса
Элементарная теория диффузии нейтронов
Уравнение диффузии нейтронов
Диффузия в однородной среде для плоского бесконечного источника
Уравнение диффузии в произвольной геометрии
Диффузия нейтронов в случае точечного изотропного источника
Физический смысл длины диффузии
«Функция влияния»
Пределы применимости диффузионной теории
Условия на границе с пустотой
Альбедо в диффузионной теории
Основы теории замедления нейтронов
Изменение энергии нейтронов при упругом рассеянии
Уравнение переноса в теории замедления нейтронов
Замедление в водороде в отсутствие поглощения
Замедление в водороде с учетом поглощения
Замедление в тяжелых средах
Влияние резонансного захвата на замедление нейтронов
Летаргия
Основы возрастной теории
Уравнение возраста
Уравнение возраста для плоского изотропного источника
Физический смысл возраста
Условия применимости возрастной теории
Уточнения возрастной теории
Численные методы решения уравнения переноса
Метод сферических гармоник
Метод моментов
Двойной PN–метод
Метод дискретных ординат
SN-метод
Метод характеристик
Метод групп
Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло)
Общие принципы построения алгоритмов по методу Монте-Карло
Расчет прохождения нейтронов сквозь
пластину
Заключение
Список литературы