РАБОТА № 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ЭФФЕКТИВНОЙ ДОЗЫ, ЭКВИВАЛЕНТА ДОЗЫ И СЕЧЕНИЯ ВЫВЕДЕНИЯ НЕЙТРОНОВ

Одним из факторов радиационной опасности работающего ядерного реактора являются интенсивные потоки нейтронов деления, которые излучает активная зона. Спектр нейтронов деления ядерного реактора простирается примерно от 10 эВ до 20 МэВ. Экспериментально полученные спектры нейтронов, образующихся при делении ²³⁵U и ²³⁹Pu медленными нейтронами, изображены на рис. 2.1. Одна из наиболее простых формул, описывающих спектр нейтронов деления, выглядит следующим образом:

N(e_n) = a× , (2.1)

где e_n – энергия нейтронов, МэВ; N(e_n) – число нейтронов с энергией e_n, приходящееся на 1 МэВ и нормированное на один нейтрон на одно деление.

Эта формула описывает спектр нейтронов деления до ~ 9 МэВ с погрешностью ~ 10 %, коэффициенты a и b для ²³⁵U (и ²³⁹Pu) равны 0,770 и 0,776 соответственно. Наиболее вероятное значение энергии нейтронов составляет 0,75 МэВ при средней энергии около 2 МэВ.

Очень полезными при проведении различных методических и калибровочных работ являются источники нейтронов спонтанного деления трансурановых элементов, таких как кюрий (Cm) и калифорний (Cf). Особенно удобными являются источники, приготовленные на основе радионуклида ²⁵²Cf . Так, энергетический спектр нейтронов спонтанного деления ²⁵²Cf близок к спектру нейтронов деления ²³⁵U и ²³⁹Pu медленными нейтронами; он достаточно хорошо описывается зависимостью (2.1) с коэффициентами a = 0,66 и b = 0,669. ²⁵²Cf обладает очень большим удельным выходом нейтронов (около 2,5×10¹⁰ нейтр./с на 1 мг радионуклида), что позволяет изготавливать небольшие источники, имитирующие спектр нейтронов деления.

Разбив спектр нейтронов деления на n энергетических групп и воспользовавшись формулой (2.1), можно рассчитать число нейтронов Deв отдельной заданной энергетической группе – это необходимо для решения ряда прикладных и теоретических задач. Для примера в табл. 2.1 приведены долевые вклады h_i нейтронов различных энергетических групп в спектр нейтронов деления ²⁵²Cf и представлены средние энергии каждого энергетического промежутка.

Таблица 2.1

Средние энергии и долевые вклады h_i в флюенс нейтронов спектра деления ²⁵²Cf

Диапазон	, МэВ	hi
1 - 10 кэВ	0,007	~ 0
10 - 100 кэВ	0,05	0,014
100 кэВ - 2 МэВ		0,562
2 - 4 МэВ		0,291
> 4 МэВ	5,1	0,133

Поиск по сайту: