Дифузия на неутрони

ДИФУЗИЯ НА НЕУТРОНИ, процес на разпространение на неутрони в разсейваща среда, придружен от многократна промяна в посоката и скоростта на тяхното движение в резултат на сблъсъци с атомни ядра. Плътността на неутронния поток J (r, t) в точката, посочена от радиусния вектор r в момент t, е пропорционална на градиента на неутронната плътност n (r, t): J (r, t) = ‒D∇n (r, t), където D е коефициентът на дифузия, D = lv/3 (v е скоростта на неутрона), l = 1/Nςfr е дължината на пътя между два сблъсъка с атомите на средата (N е плътността на атомите, ςfr е напречното сечение на транспортното разсейване). За топлинни неутрони с v ≈ 2000 m/s при ςtr ≈ 10 бара, коефициентът на дифузия е D ≈ 7 m2/s.

Поради дифузията неутроните от области с повишена плътност се вливат в области с по-ниска плътност. Броят на частиците в точката r при липса на абсорбция и производство на неутрони се променя във времето само поради изтичането или притока на неутрони в този регион, т.е. според закона ∂n (r, t)/∂t = ‒∇J (r, t), което води до дифузионното уравнение ∂n (r, t)/∂t = D∆n (r, t). При наличието на абсорбция в средата се въвежда времето на живот на неутрона T = 1/Nςav в средата преди абсорбцията, където а е напречното сечение за поглъщане на неутрон от атомното ядро. Дифузионното уравнение в този случай приема формата ∂n (r, t)/∂t = D∆n (r, t) - n (r, t)/T.

---