nötron akışı - Neutron flux
nötronlarla bilim |
---|
Vakıflar |
|
nötron saçılması |
Diğer uygulamalar |
|
altyapı |
|
nötron tesisleri |
Nötron akısı , φ, a, skaler kullanılan miktar nükleer fizik ve nükleer reaktör fizik . Tüm serbest nötronların birim zamanda ve hacimde kat ettiği toplam uzunluktur . Eşdeğer olarak, bir zaman aralığında küçük bir yarıçap küresinden geçen nötronların sayısı , bölü (kürenin kesiti) ve zaman aralığı olarak tanımlanabilir. Olağan birim cm -2 s -1'dir (saniyede nötron/santimetre kare).
Nötron akıcılık nötron akısı olarak tanımlanır entegre , belirli bir süre boyunca her zamanki birim cm, böylece -2 (santimetre başına nötronlar kare).
Doğal nötron akısı
Asimptotik dev dal yıldızlarındaki ve süpernovalardaki nötron akışı, demirden daha ağır doğal nükleosentez üreten elementlerin çoğundan sorumludur . Yıldızlarda , 10 5 ila 10 11 cm -2 s -1 mertebesinde nispeten düşük bir nötron akısı vardır, bu da s işlemiyle ( yavaş nötron yakalama işlemi) nükleosentez ile sonuçlanır . Buna karşılık, bir çekirdek çöküşü süpernovasından sonra, 10 32 cm -2 s -1 mertebesinde son derece yüksek bir nötron akışı vardır ve r-süreciyle ( hızlı nötron yakalama işlemi) nükleosentez ile sonuçlanır .
Görünüşe göre gök gürültülü fırtınalardan kaynaklanan atmosferik nötron akısı, 3·10 -2 ila 9·10 +1 cm -2 s -1 seviyelerine ulaşabilir . Bununla birlikte, korumasız sintilasyon nötron dedektörleri ile elde edilen son sonuçlar (orijinal araştırmacılar tarafından geçersiz kabul edildi), fırtınalar sırasında nötron akışında bir azalma olduğunu gösteriyor. Son araştırmalar , fotonükleer süreçler yoluyla deşarj başına 10 13 – 10 15 nötron üreten yıldırımın desteklediğini gösteriyor .
yapay nötron akısı
Yapay nötron akısı, ya silahlardan ya da nükleer enerji üretiminden yan ürünler olarak ya da bir araştırma reaktöründen ya da parçalanma gibi özel bir uygulama için insan yapımı olan nötron akısını ifade eder . Kararsız büyük çekirdeklerin fisyonunu başlatmak için genellikle bir nötron akışı kullanılır . Ek nötron(lar), çekirdeğin kararsız hale gelmesine neden olarak, daha kararlı ürünler oluşturmak üzere bozunmasına (bölünmesine) neden olabilir. Bu etki fisyon reaktörlerinde ve nükleer silahlarda esastır .
Bir nükleer fisyon reaktöründe, nötron akışı, içindeki reaksiyonu kontrol etmek için ölçülen birincil miktardır. Akı şekli, reaktör etrafında hareket ederken akının yoğunluğuna veya göreli kuvvetine uygulanan terimdir. Tipik olarak en güçlü nötron akışı, reaktör çekirdeğinin ortasında meydana gelir ve kenarlara doğru alçalır. Nötron akışı ne kadar yüksek olursa, birim zamanda bir alandan geçen daha fazla nötron olduğu için nükleer reaksiyonun meydana gelme şansı o kadar yüksek olur.
Reaktör damar duvarı nötron akışı
Tipik bir nükleer enerji santralinin ( PWR ) bir reaktör kabı , yaklaşık olarak 6.5×10 19 cm -2 ( E > 1 MeV ) nötron akışında 40 yıllık (32 tam reaktör yılı) çalışmaya dayanır. Nötron akışı, reaktör kaplarının nötron gevrekleşmesine maruz kalmasına neden olur .