Ядерные реакторы
РБМК 1000
Математика
Курсовые
Альтернативная энергетика
ВВЭР
Информатика
Черчение

Теплоэнергетика

Реактор БН
Сопромат
Электротехника
Ядерная физика
Ядерное оружие
Графика
Карта
Новости дайвинг на Филиппинах diverscommunityclub.com.

Ядерные реакции

Сечения ядерных реакций Дифференциальное сечение

 

Установим, как изменяется плотность потока при движении частиц а в пластинке. Число реакций в тонком слое мишени толщиной dx в единицу времени равно ndx,а с другой стороны равно убыванию плотности потока частиц в этом слое, то есть

ndx = - dФа.

(4.3.10)

Используя (4.3.9) получаем дифференциальное уравнение для ослабления плотности потока частиц а:

dФа= - snАФаdx,

(4.3.11)

которое следует интегрировать с граничным условием Фа(х = 0) = Ф0. Сечение s также является функцией х, но часто (например, в случае прохождения тепловых нейтронов через вещество) можно приближенно считать, что s не зависит от x. Тогда, разделяя переменные в (4.3.11), получим после интегрирования:

=

(4.3.12)

Из (4.3.12) получаем вероятность частице а пройти без столкновений путь х:

=

(4.3.13)

Найдем среднюю длину пробега частиц а до вступления в реакцию:

(4.3.14)

В этом случае макроскопическое сечение S [см-1] имеет смысл среднего числа взаимодействий частиц а на единице длины пути в мишени, то есть смысл коэффициента поглощениявматериале мишени.

Более подробной характеристикой ядерного взаимодействия (реакции или рассеяния) служит дифференциальное сечение:

(4.3.15)

Дифференциальное сечение определяет плотность вероятности продуктам (В или b) реакции (4.1.1) вылететь в пределах телесного угла в направлении  (рис. 4.3.2). Дифференцируя (4.3.3) по ω, получим выражение:

,

(4.3.16)

которое устанавливает связь между дифференциальным сечением и плотностью вероятности. Если спины налетающих частиц и ядер-мишений ориентированы хаотично, то процесс взаимодействия не зависит от полярного угла φ и определяется только азимутальным углом θ вылета одной из частиц. Так как  sinθdθdφ, то

(4.3.17)

Зависимость дифференциального сечения от угла θ называется угловым распределением.

Состав солнечного ветра. Основными компонентами солнечного ветра являются электроны и протоны. Относительная концентрация других ионных составляющих, как правило, мала. Среди них наиболее обильными являются ядра гелия (a-частицы). Содержание a-частиц относительно протонов меняется от долей процента до 25% при возмущениях после вспышек, составляя в спокойном солнечном ветре в среднем 4-5%. Температура a-частиц обычно выше протонной, Тa/Тp=3-5. Массовая скорость a-частиц, как правило, не отличается от скорости протонов на величину больше альвеновской скорости. Обнаружены также более тяжелые многозарядные ионы. Измерения ионного состава были выполнены с помощью анализаторов на спутниках, а также в экспериментах с алюминиевыми фольгами, экспонированными на Луне и за пределами магнитосферы в ходе выполнения проекта “Genesis”. Типичный энергетический спектр ионов показан на рис. 2.3.2.

Рис. 2.3.2. Типичный энергетический спектр ионов солнечного ветра. Данные получены на ИСЗ Вела.

Стрелками показано положение различных ионов, которые можно отнести к данному максимуму

Замечено различие в составе взаимопроникающих потоков солнечного ветра. Обычно поток с более высокой скоростью отличается повышенным содержанием гелия. Среднее отношение Тa/Тр, по-видимому, растет вместе со скоростью солнечного ветра. Разница скоростей протонов во взаимопроникающих потоках (~VA) больше чем разница для

a-частиц.

Прямые экспериментальные исследования строения атома были выполнены в 1911 году Э. Резерфордом, который изучал рассеяние [частиц при прохождении через тонкую фольгу. Угловое распределение частиц, рассеянных на золоте, свидетельствовало о том, что положительный заряд атома сосредоточен в пространственной области размером меньше 10-12 см. Это явилось основанием для планетарной модели атома Резерфорда, согласно которой атом состоит из тяжелого положительно заряженного атомного ядра с радиусом меньше 10-12 см и вращающихся вокруг него отрицательно заряженных электронов. Размер атома определяется размерами его электронной оболочки и составляет ~10-8 см, что в десятки тысяч раз превышает размер атомного ядра. Несмотря на то, что атомное ядро занимает лишь небольшую часть объема атома в нем сосредоточено 99,98% его массы.

Сечения ядерных реакций

Инженерная графика

 

Сопромат