Исследования деления ядер урана и плутония при низких энергиях возбуждения

Особенность определения связей выходных каналов распада составного ядра. Распределение энергии над низшим барьером деления и энергией связи нейтрона в составном ядре. Связь с каналами в седловой точке путем измерения возбуждения осколков деления.

Рубрика Физика и энергетика
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 02.03.2018
Размер файла 582,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

3) система кодирования экспериментальной информации и передачи в Измерительный центр ЛНФ на 20-разрядный регистратор с памятью на магнитной ленте;

4) «малая» вычислительная машина с визуальным каналом связи в виде осциллографа со световым карандашом;

5) «большая» вычислительная машина ЛВТА для обработки экспериментальной информации.

В общем случае для каждого резонанса в пределах энергетических границ обрезания (ограничивается энергетическим разрешением) рассчитывалась величина (<неn>)i в соответствии с выражением

где Nnj-число случаев регистрации n импульсов детектора;

Фnj - число случаев регистрации n фоновых импульсов от nг, nn -процессов в образце и реакторного фона ("переменный фон") для того же числа делений;

Fnj- число случаев регистрации n фоновых импульсов, связанных с фоном образца и радиоактивным фоном помещения ("постоянный фон")для того же времени измерения, что и Nnj;. щi-поправочный коэффициенты на эффект энергетического смещения при регистрации переменного фона методом задержанных совпадений;

Q - поправочный коэффициент, учитывающий просчёты, связанные с разрешающим временем канала регистрации нейтронов деления.

Таким образом, знаменатель выражения (IV-1) представляет собой число зарегистрированных актов деления, а числитель - соответствующее число зарегистрированных нейтронов. знаменатель выражения (IV-1) представлял собой просто число отсчётов камеры за вычетом фона в пределах рассматриваемого резонанса. Величина "постоянного фона" для большинства резонансов не превышала ~3% (U-235) и ~10% (Pu-239) от полного счёта по резонансу. Максимальная величина "переменного фона" достигала ~ 5% для некоторых сильных резонансов Pu-239 в измерениях с толстыми образцами.

Для сопоставления набора значений <неn>i в различных сериях измерений рассматривалась величина <неn>i / <неni> , где в знаменателе через <> обозначено усреднение по всем исследованным резонансам. Эта величина в разумном предположении постоянства еn от резонанса к резонансу соответствует вариациям нi . Результаты измерений нi/<нi> для отдельных резонансов U-235 и Pu-239 при внимательном их анализе группируются около двух значений, одно из которых больше, а другое меньше единицы. Особенно это хорошо видно для Pu-239. При нормальном распределении величин нi/<нi> в каждой группе суммарное распределение можно было бы представить в виде суперпозиции двух перекрывающихся распределений Гаусса. Описание экспериментального распределения суммой двух распределений Гаусса на ЭВМ методом наименьших квадратов дало следующие значения средних нi/<нi> для соответствующих двух групп U-235 0.984 ±0.010 и 1.006±0.011 (ч2=3.45) и Pu-239 0.97±0.02 и 1.013±0.011 (ч2=1.59). Доверительная вероятность такого разделения на две группы по критерию ч2 на уровне 0.65 для U-235 и 0.8 для Pu-239. Для получения математической обоснованности связи между значениями нi/<нi> и параметрами резонансов, а также другими характеристиками деления этих ядер в переходном состоянии, рассчитывались соответствующие коэффициенты корреляции.

Значения коэффициентов корреляции подтверждают то, что относительный выход среднего числа мгновенных нейтронов на акт деления в отдельных резонансах коррелирует с g-фактором, т.е. спином уровня, антикоррелирует с делительной шириной, которая в среднем также связана со спином уровня, и не зависит от величины сечения деления в резонансе. Отсюда следует, что была обнаружена, по-видимому, глубокая связь между двумя последовательными стадиями процесса деления: переходными состояниями ядра при критической деформации, с одной стороны, и моментом разделения на два осколка и их разлетом, с другой.

Для того, чтобы проверить возможности использования этих методик для измерения выхода мгновенных нейтронов деления в резонансной области энергий по методу времени пролета, были предложены и проведены эксперименты на TOF-спектрометре высокого разрешения в CEN Сакле (Франция).

Для этого использовались четыре жидкостных сцинтилляционных PSD-детектора (сцинтиллятор NE-213) диаметром 12 см и толщиной 7 см каждый с ФЭУ XP 1040, расположенные вне пучка в плоскости перпендикулярной его направлению. Мишень металлического Pu-239 размером 100 см2 и поверхностной плотностью 0.1 г/см2 (2.5х10-4 ат/барн) помещалась на оси тщательно коллимированного нейтронного пучка в едином с PSD-детекторами вакуумном объеме. Схема разделения при регистрации мгновенных нейтронов деления позволяла режектировать г-лучи на уровне 10-4 и эффективном пороге в нейтронном канале ~1 МэВ. В этих условиях эффективность регистрации мгновенных нейтронов деления для одного детектора составляла ~1%. Были использованы два канала регистрации временного кодировщика «INTERTECHNIK HC-25». В одном банке памяти накапливалась через схему «или» информация непосредственно с 4-х PSD-детекторов (суммарный канал - «s-канал»), а в другом - со схемы совпадений, которая отбирала двукратные совпадения и совпадения высшей кратности (канал совпадений - «с» -канал). После проведения измерений vi(Еn) , подобные измерения различными методами были проведены в Ок Ридже, Ливерморе, РПИ, Геле. Сравнение результатов при согласии средних по низкоэнергетической области энергий показывает большой статистический разброс в области выше 100 эВ, где сказывается влияние энергетического разрешения по времени пролета различного в рассматриваемых работах..

( Глава V) Как отмечалось выше, величина энергетической щели составляет 1.5-2.0 МэВ. Следовательно, энергетически возможны радиационные переходы между состояниями, соответствующими каналам с определенными значениями К и р и, и после испускания г-кванта соответствующей мультипольности, открывается лежащий ниже канал другой четности, что может увеличивать вероятность деления. Особенно этот эффект должен быть хорошо заметен для каналов деления, расположенных выше энергии связи в составном ядре. В этом случае, деление для такого канала является «чисто» подбарьерным и его делительная ширина близка к нулю. Но, после испускания г-кванта, у ядра остается еще достаточно энергии возбуждения, чтобы разделиться через соответствующий по К и р низколежащий канал.

Теоретические расчеты вероятности такого двухступенчатого процесса, названного (n,гf)-реакцией, были сделаны в ряде работ. Для оценки ширины такого (n,гf)-процесса необходимо было вычислить часть первичного спектра г-лучей, приводящего к промежуточным состояниям , которые лежат выше соответствующего порога деления. В наиболее корректных расчетах Дж. Линна первичный г-спектр вычислялся с учетом энергетической зависимости плотности уровней в области г-перехода в модели Ньютона, ядерной температуры по Лангу и энергетической зависимости среднего квадрата матричного элемента для вероятности перехода между начальным состоянием при энергии связи и конечным состоянием наинизшего канала, доступного по К и р. Сечения взаимодействия S-нейтронов с ядрами U-235 и Pu-239 приводят к состояниям составного ядра с полным угловым моментом и четностью 3-,и 4- и 0+ и 1+, соответственно. После испускания электрического или магнитного дипольного г-кванта, для деления становятся доступными промежуточные состояния, соответствующие спину и четности [(J-1), J, (J+1)]-р [(J-1), J, (J+1)]р. Из рассмотрения спектра каналов в седловой точке были получены оценки ширин Ггf : ~1.5 мэВ (4-) и ~3 мэВ (3-) для U-235 и ~3 мэВ (1+) и ~7 мэВ (0+) для Pu-239. Вклад магнитных дипольных переходов оказался пренебрежимо малым для U -235 и не больше

1 мэВ (1+) для Pu-239. Если сравнить оцененные Ггf со средними делительными ширинами <Гf>(4-) = 26±6 мэВ и <Гf>(3-) = 87±20 мэВ для U-235 и <Гf>(1+) = 44±13 мэВ и <Гf>(0+) = 295±148 мэВ для Pu-239, то можно видеть, что делительная ширина двухступенчатого процесса составляет заметную часть средней делительной ширины, особенно для резонансов со спином 4- (U-236) и 1+(Pu-240). На распределении Портера-Томаса для делительных ширин хорошо видно, что не хватает малых величин ширин для лучшего согласия эксперимента с расчетом. Кроме того, экспериментально не наблюдаются делительные ширины меньше ~3 мэВ. Несмотря на то, что все это, казалось бы, стимулировало постановки экспериментов по поиску такого двухступенчатого процесса в делении, не было даже попыток провести такие измерения из-за малости исследуемого сечения и методических трудностей при использовании времяпролетной спектрометрии. Первые попытки таких измерений были предприняты на TOF-спектрометре ЛНФ ОИЯИ в 1968 г., используя метод множественной регистрации г-квантов деления, и была установлена верхняя граница этой реакции на уране-235 и плутонии-239. В последующие годы была проведена серия экспериментов с целью обнаружить (n,гf)-реакцию и оценить ее вероятность с использованием различных экспериментальных методик на времяпролетных спектрометрах ЛНФ ОИЯИ (Дубна) и CEN Saclay (Франция). Испускание предделительного г-кванта (или г-квантов) в пределах «энергетической щели» приводит к делению ядра через низколежащее переходное состояние. Т.к. часть энергии возбуждения делящегося ядра реализована в виде г-излучения, то в соответствии с моделью, обсуждаемой выше, это должно приводить к уменьшению энергии возбуждения осколков деления, т.е. к уменьшению среднего числа мгновенных нейтронов vi. для отдельных резонансов. Тогда для множественности г-квантов и их полной энергии, а также множественности мгновенных нейтронов деления, при существовании (n,гf)-реакции можно написать три соотношения:

где, - средняя множественность и средняя энергия предделительных г-квантов, ,, - средняя множественность и полная энергия г-квантов прямого деления, соответственно, и множественность мгновенных нейтронов деления при отсутствии (n,гf)-реакции, Гf , Ггf -полная ширина деления и (n,гf)-реакции. Зависимость vn от энергии возбуждения, т.е. от энергии взаимодействующего нейтрона при энергиях в несколько МэВ, измерялась во многих работах и известна довольно хорошо. Зная эту зависимость и измеряя множественность и полную энергию г-квантов и мгновенных нейтронов деления, можно оценить ширину (n,гf)-реакции и среднюю энергию предделительных г-квантов. При анализе экспериментальных результатов хорошо видно, что это г-излучение антикоррелирует с vi .

Аналогичные результаты были получены в CEN Сакле и подтверждены измерениями других лабораторий.

Из всех расчетов по экспериментальным данным Сакле и Дубны была получена величина <Егf> =(770±70) кэВ -средняя энергия предделительных г-квантов и, соответственно, Ггf1+ = (3.8±0.9) мэВ , что является первой экспериментально полученной оценкой ширины (n,гf)-процесса для ядра Pu-239. Позднее эти величины были уточнены <Егf> =(1080±50) кэВ и Ггf1+ = (4.2±0.9) мэВ для резонансов со спином 1+ и <Егf> =(1100±50) кэВ и Ггf0+ = (7.3±1.8) мэВ для резонансов со спином 0+. По экспериментальным данным, полученным в Дубне, <Егf> =(1210±150) кэВ и Ггf1+ = (3.2±1.1) мэВ и Ггf0+ = (4.5±2.3) мэВ. Хорошо видно, что согласие удовлетворительное.

Подводя итог, следует отметить, что экспериментальные данные о (n,гf)-реакции, полученные в работах Дубны и Дубны-Сакле, а также в работах Гатчины и Ок-Риджа, с большой надежностью позволяют утверждать, что существование этой реакции является экспериментально доказанным фактом. Это следует и из того, что наблюдаемые в резонансной области энергий нейтронов эффекты, связанные с множественностью и полной энергией г-квантов деления, а также с множественностью мгновенных нейтронов деления, можно интерпретировать самосогласованно единым образом, как проявление (n,гf)-реакции в ее конкуренции с прямым делением в переходных состояниях в пределах энергетической щели.

(Глава VI) Импульсные источники нейтронов в настоящее время широко используются в различных областях науки и техники. Основная область их применения в нейтронной физике - это нейтронная спектроскопия, использующая метод времени пролета. Именно этот метод в настоящее время обеспечивает наиболее высокую степень монохроматизации нейтронов пучка в широкой энергетической области от тепловых нейтронов до нейтронов с энергией в сотни МэВ, что позволяет проводить широкий круг исследований в области ядерной физики, физики элементарных частиц и конденсированного состояния, в области физики и технологии ядерных реакторов, а также решать широкий круг чисто прикладных задач (активационный анализ, радиационное испытание материалов и т.д.).

По проекту ММФ в Экспериментальном зале (рис.2) на основе Устройства Гашения Пучка (УПГ) была сооружена установка для радиационного испытания материалов РАДЭКС (РАДиационный ЭКСперимент) при больших плотностях нейтронного потока и рекордных интегральных дозах. Нетрудно видеть, что при достигнутых сегодня параметрах протонного ускорителя УПГ не может использоваться эффективно по своему прямому назначению. Принимая во внимания конструктивные особенности Установки УГП 1.00.000, удачное место ее расположения в центре Экспериментального зала здании 25 ЭК ММФ по направлению (на линии) ввода протонного пучка было решено расширить функциональные возможности этой установки, использовав ее в качестве интенсивного импульсного источника нейтронов.

В состав новой нейтронопроизводящей конструкции мишени, введенной в эксплуатацию сегодня, входят:

1. Мишень, состоящая из 13-W-пластин (300х160х6) с титановым антикоррозийным покрытием. Толщина набора пластин по направлению падающего протонного пучка рассчитана на полное поглощение протонов с энергией до 400 МэВ.

2. Замедлитель - это та же вода, что используется в качестве теплоносителя. Толщина замедлителя составляет 3 см. Конструктивными материалами обечаек и кассеты мишени и корпуса замедлителя являются сплавы АМГ-3 или АМГ-6.

3. Над кассетой с мишенью установлена металлическая защитная пробка высотой 3м, состоящая из набора железных блинов. Ось протонного пучка смещена вверх относительно центра W пластин на 50мм.

Как отмечалось выше, основой современного импульсного источника является ускоритель, в последних проектах - протонный.

Линейный ускоритель ускоряет ионы водорода и является базовой установкой Московской мезонной фабрики ИЯИ РАН. В настоящее время он имеет следующие параметры (и проектные):

Энергия протонов 209 МэВ………… ……(600 МэВ)

Импульсный протонный ток до 16 мА . ……………… (50 мA )

Частота посылок протонных импульсов 1- 50 Гц… ……………… .(100 Гц)

Длительность протонных импульсов 0.25-200 мкс.

TOF-спектрометр состоит из следующих основных частей :

1. W-мишень, оптимизированная для поглощения протонного пучка

c энергией до 400 МэВ при среднем токе до 250 мкА.

2. Водяной замедлитель для формирования нейтронного спектра в области медленных и резонансных нейтронов.

3. Вакуумные времяпролетные каналы (три горизонтальных и один вертикальный).

4. Ловушки нейтронных пучков.

5. Биологическая защита нейтронного источника и экспериментальных зон.

6. Детектирующая аппаратура и система сбора, накопления и обработки экспериментальной информации.

На рис.2 показаны импульсный источник и времяпролетные вакуумные каналы. Имеются 6 экспериментальных зон для размещения регистрирующей аппаратуры. Для исследований по времени пролета структура нейтронного пучка должна соответствовать требованиям эксперимента. Нейтронные импульсы должны иметь малую длительность для получения высокого энергетического разрешения и относительно малую частоту, чтобы избежать наложения рецикличных нейтронов. Поэтому режимы работы нейтронного спектрометра должны отличатся в области медленных и резонансных нейтронов. В первом случае длительность импульса может быть равной 10-100 мкс, а во втором - на 1-2 порядка меньше.

Стандартная длительность импульса равна 60 мкс и меньшие длительности получаются с помощью прерывателя (чоппера) в ионном источнике протонного пучка путем вырезания до минимальной длительности 0.25 мкс с пропорциональной потерей интенсивности. В стандартном режиме максимальный интегральный поток нейтронов из мишени может достигать величины (1-3)x1015 n/s?4. Расчет показывал, что на поверхности замедлителя плотность потока нейтронов могла достигать 2х1011 н/cм2 в энергетическом диапазоне 0.0253 эВ до 100-300 KэВ .

Были измерены энергетические зависимости плотности потока нейтронов на поверхности замедлителя в области энергии нейтронов ниже 100 КэВ в различных режимах

Рис.2. Схема расположения TOF-спектрометра ТРОНС в Экспериментальном зале. Показаны горизонтальные нейтронные каналы, защита и экспериментальные зоны для размещения аппаратуры.

работы ускорителя. Энергетическая зависимость хода нейтронного потока близка к зависимости 1/Еn. Флюенс нейтронного потока нейтронопроизводящей мишени представлен на рис.3. Хорошо видно, что в области медленных нейтронов TOF-спектрометр не уступает по своим параметрам современным импульсным нейтронным TOF-спектрометрам. В резонансной же области, где необходимо высокое энергетическое разрешение, он, естественно, уступает лучшим установкам такого типа.

Следует учитывать уникальные характеристики этого TOF-спектрометра. Минимальное расстояние до источника генерации нейтронов составляет всего 4 м, что в случае необходимости позволяет использовать значительные плотности нейтронов на исследуемых мишенях. Кроме того, можно изменять энергетическое разрешение не изменяя пролетного расстояния от нейтронного источника, т.е. не нужно перемещать регистрирующую аппаратуру с этой целью.

И наконец следует отметить, что использование ловушки протонного пучка в качестве импульсного источника оказалось удачным и позволяет проводить и планировать постановку фундаментальных исследований (Таблица II).

Совершенствование протонного ускорителя (Энергия пучка 400-500 МэВ, средний ток 150-250 мкА) позволит TOF-спектрометру ИЯИ РАН стать одним из лучших по своим параметрам.

Рис.3. Результаты измерений флюенса нейтронов импульсного источника. Точка с большой ошибкой получена активационным методом. Основная проблема измерений с нейтронными детекторами заключалась в нормировке результатов на калиброванный ток протонов. Линейная зависимость (сплошная линия) рассчитана по эмпирической формуле.

В Заключении (Глава VII) сформулированы основные результаты и выводы данной работы:

1. Исследования процесса деления ядер вблизи вершины барьера деления (при возбуждениях близких энергии связи нуклона в составном ядре) позволяют изучать переходные состояния в модели О.Бора, соответствующие состояниям с различными квантовыми характеристиками (J, р, K)

2. Модель нейтронных резонансных реакций Линна, созданная на базе «микромакроскопического» метода расчета барьеров деления Струтинского, позволила анализировать и понимать многие экспериментальные результаты в этой области исследований и стимулировала постановку новых экспериментов. Эти подходы явились основой программы экспериментальных исследований физики деления в переходном состоянии и интерпретации полученных результатов в группе физики деления Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ.

Таблица 2. Импульсные нейтронные источники на основе ускорителей протонов.

Характеристики нейтронных источников

LANSCE

LANL

США

ISIS

RAL

Англия

CERN-PS

Швейцария

KENS

Tsukuba Япония

ТРОНС

ИЯИ РАН

Россия

Энергия протонов, МэВ

800

800

24 ГэВ

500

300

Материал нейтронной мишени

W

U, Та

Pb

U, W

W

Число протонов в импульсе

10-12, р/импульс

1.0

25

4

1.0

0.03-1.9

Длительность протонного импульса, мкс

0.25

0.25

0.006

0.007

0.25-60

Частота следования импульсов, Гц

120

53

0.27

20

1 - 50

Средняя интенсивность быстрых нейтронов 10-15 , нейтр./с

4.8

40

0.8

0.3

0.008-1.9

Средний ток быстрых нейтронов с поверхности мишени 10-11, нейтр./см2с

0.13

130

2.5

2.0

0.15 - 8.0

Плотность нейтронов за импульс 10-10 нейтр./см3 импульс

0.25

13

6

0.5

0.004- 0.3

Примечание: Для TOF_спектрометра ТРОНС приводится диапазон параметров для мин. длительности импульса протонов и штатной длительности.

3. Основным методом исследований являлся метод времени пролета с использованием импульсных источников нейтронов на основе импульсного реактора периодического действия ЛНФ ОИЯИ (ИБР и ИБР в режиме бустера с электронным ускорителем), а также импульсного нейтронного источника на основе электронного линейного ускорителя CEN Saclay (Франция). И тот и другой нейтронные источники были многие годы в числе лучших по своим физическим параметрам.

4. Для измерения парциальных сечений урана-235 и плутония-239 были созданы искровые, газовые сцинтилляционные и ионизационные делительные камеры, а также PSD сцинтилляционные детекторы на основе кристаллов стильбена.

5. Учитывая технические возможности импульсного источника нейтронов ИБР, была создана и использовалась уникальная регистрирующая система на основе большеобъемного жидкостного сцинтилляционного детектора, нагруженного кадмием, позволившая разделить регистрируемые процессы деления и радиационного захвата. Этот метод измерений на нейтронном пучке в методе времени пролета был применен впервые и только в ЛНФ ОИЯИ.

6. Впервые методом времени пролета были измерены парциальные сечения (деление и радиационный захват) урана-235 и плутония-239 в энергетической области от тепловых нейтронов до 100 кэВ.

7. Из анализа сечения реакции (сумма сечений деления и радиационного захвата), а также самих парциальных сечений, были получены:

а. силовые функции урана-235 и плутония-239 для s и p нейтронов,

б. методом регрессивного анализа на ЭВМ была обнаружена квазипериодическая структура в сечениях деления урана-235 и плутония-239, обусловленная влиянием уровней второго типа в модели Струтинского-Линна на экспериментальное сечение деления,

в. на ЭВМ проведена подгонка под измеренные моделируемых сечений деления путем генерирования параметров уровней во второй потенциальной яме, имеющих делительные ширины, распределенные по закону Портера-Томаса, и расстояния между уровнями по закону Вигнера, и экспериментально полученных параметров уровней в первой потенциальной яме. Это позволило определить делительные ширины уровней во второй потенциальной яме и их плотность.

8. Установлена граница образования изомера формы (основного состояния во второй потенциальной яме) урана-236m, получаемого в реакции (n,г) при энергиях нейтронов 60кэВ и 0.4 МэВ.

9. Впервые в нашей стране была разработана методика, включая программное обеспечение, комплексного получения параметров делящихся ядер из измерений сечений деления, радиационного захвата (их суммы-сечения поглощения) и пропускания в «хорошей» геометрии (сечение поглощения + сечения резонансного и потенциального рассеяния), что позволило уточнить известные данные о параметрах уровней урана-235 и плутония-239, а также существенно расширить число исследованных уровней.

10. Впервые был получен полный набор параметров для большого числа уровней составных ядер U-236 и Pu-240 и ограниченный - для U-234.

11. Исследована корреляционная зависимость между различными параметрами уровней с целью определения связей выходных каналов распада составного ядра. Проведена оценка средних параметров уровней для двух спиновых состояний составного ядра и силовых функций для S-нейтронов.

12. Впервые проведены измерения возбуждения осколков деления урана-235 и плутония-239 в резонансных состояниях, образованных при взаимодействии с S-нейтронами.

13. Для проведения этих исследований был модернизирован большой жидкостный детектор мгновенных нейтронов деления, создана новая специальная электроника одновременной регистрации эффекта и фона, система кодирования экспериментальной информации и передачи в Измерительный центр ЛНФ на 20-разрядный регистратор с памятью на магнитной ленте и специализированный комплекс накопления, хранения экспериментальной информации, контроля за ходом эксперимента и предварительной обработки данных с использованием «малой» вычислительной машины с визуальным каналом связи в виде осциллографа со световым карандашом и «большой» вычислительной машины ЛВТА ОИЯИ для обработки полученной экспериментальной информации

14. В измерениях среднего числа мгновенных нейтронов деления для нейтронных резонансов урана-235 и плутония-239 с разными спинами была обнаружена, по-видимому, глубокая связь между двумя последовательными стадиями процесса деления: переходными состояниями ядра при критической деформации, с одной стороны, и моментом разделения на два осколка и их разлетом, с другой. Разница в среднем числе мгновенных нейтронов для двух спиновых состояний позволяет утверждать, что энергия энергетической щели между переходными состояниями при критической деформации переходит в дополнительное возбуждение осколков.

15. Впервые полученные средние значения по резонансной области энергий взаимодействующих нейтронов (S-взаимодействие) числа мгновенных нейтронов на акт деления для урана-235 и плутония-239 представляют значительный интерес и для прикладных работ по расчетам энергетических реакторов с большой активной зоной, где вклад надтепловых нейтронов в общем спектре, увеличивается, а, значит, необходимо иметь более точную информацию о характеристиках взаимодействия надтепловых нейтронов с делящимися ядрами.

16. В течение последних 3-4 лет был подготовлен и реализован проект нейтронного времяпролетного спектрометра, названного «ТРОНС» (ТРОицкий Нейтронный Спектрометр), на основе модернизированной ловушки протонного пучка линейного ускорителя ММФ ИЯИ РАН.

17. Исследования параметров этого спектрометра показали, что он не уступает по основным характеристикам (полная интенсивность, разрешение, фоновые условия) современным нейтронным спектрометрам с протонными драйверами.

TOF-спектрометр ТРОНС может эффективно использоваться в области умеренного энергетического разрешения при высоких нейтронных потоках.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах

1. Квитек И., Попов Ю.П., Рябов Ю.В., Тройное деление U-235, Я.ф., 1, 4, 677(1965), Труды 1-го Симпозиума по физике и химии деления, т.11, с.439, Вена, Австрия, (1965), Препринт ОИЯИ, Дубна, Р-2025, (1965).

2. Рябов Ю.В., Со Дон Сик., Многослойная искровая камера для регистрации осколков деления. ПТЭ, №5, с.47, (1969), Препринт ОИЯИ, Дубна, Р3-3957, (1968).

3. Рябов Ю.В., Кочкин В.И., Шелонцев И.И. Расчет параметров жидкостного сцинтилляционного детектора нейтронов деления, Всесоюзное совещание по методам Монте-Карло, Сухуми, 1969, Препринт ОИЯИ 11-4665, (1969).

4. Рябов Ю.В., Ван Ши-ди. Жидкостный сцинтилляционный детектор делений и радиационного захвата, ПТЭ, 4, 63 (1965), Препринт ОИЯИ, Дубна, №1685, (1964), Материалы рабочего совещания по взаимодействию нейтронов с ядрами, июнь, ОИЯИ, Дубна, Препринт 1845, 159 (1964).

5. Ryabov Yu. V. The Accuracy Attainable in Measuring б for Pu-239 in the Resonance Region of the Neutron. IAEA, Vienna, N71-2107 (1971).

6. Рябов Ю.В., Со Дон Сик., Чиков Н., Куров М.А. Измерение отношения сечений радиационного захвата и деления для урана-235 и плутония-239 в области энергий нейтронов ниже 30 кэВ. АЭ 30, 3 (1971).

7. Рябов Ю.В., Со Дон Сик, Чиков Н., Куров М.А., Кононов В.Н., Полетаев Е.Д., Прокопец Ю.С., Стависский Ю.Я., Измерение сечений радиационного захвата и деления (б) для плутония-239 в области энергий нейтронов 0.1-30 кэВ. АЭ т.30,в.4, с. (1971), Препринт ОИЯИ, Дубна, Р3-5112, (1970).

8. Рябов Ю.В., Со Дон Сик., Чиков Н., Янева Н. Измерение отношения сечений радиационного захвата и деления для U-235 и Pu-239 в резонансной области энергий нейтронов. АЭ, 24, 4, 351 (1968).

9. Рябов Ю.В., Со Дон Сик., Чиков Н., Куров М.А Измерение б для уран-235 и плутония-239 в резонансной области энергий нейтронов. Сообщение ОИЯИ, Дубна, Р3-5113 (1970).

10. Рябов Ю.В. Абсолютные измерения у9nf/у5nf б9/б5 в резонансной области энергий взаимодействующих нейтронов. Нейтронная физика 3, 134, (Материалы 4-й Всесоюзной конференции по нейтронной физике, Киев, 1977г.) Москва, ЦНИИатомиздат, (1977).

11. Лайтаи А., Зен Чан Бом, Омельяненко А.А., Поликанов С.М., Рябов Ю.В., Тян Сан Хак, Поиск спонтанно-делящегося изомера U-236 в реакции U-235 (n,г), Ядерная физика, 18, 1/34 (1973).

12. Рябов Ю.В., Фенин Ю.И., Силовые функции урана-235 для нейтронов с l=0 и 1., Препринт ОИЯИ, Дубна, Р-2068, (1965) Сборник докладов ОИЯИ на Конференции в Антверпене (Бельгия), Препринт ОИЯИ, Дубна, Е-2214, 51, (1964).

13. Рябов Ю.В., Фенин Ю.И, Силовые функции U-235 и Pu-239 для s и p - нейтронов. Х1Х ежегодное совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, Ереван, Труды 67 (1969), ЯФ, 13, 5, (1971).

14. Рябов Ю.В., Янева Н. О периодической структуре в сечениях деления урана-235 и плутония-239 резонансными нейтронами. Х1Х ежегодное совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, 1968, Ереван, Труды 84, (1969).

15. Рябов Ю.В., Ван Ши-ди, Ван Юн-чан, Дерменджиев Е., Взаимодействие нейтронов с ядрами урана-235 в области энергий 0.002-30 кэВ. Труды 1-го Симпозиума по физике и химии деления, т.1, с.287, Вена, Австрия, (1965), Препринт ОИЯИ, Дубна, Р-24,(1965).

16. Рябов Ю.В., Ван Ши-ди, Ван Юн-чан Сечение деления U-235 для нейтронов резонансных энергий, А.Э. т.19, в.1, с.43 (1965),Препринт ОИЯИ, Дубна, Р-1761, (1964).

17. Рябов Ю.В., Ван Ши-ди, Ван Юн-чан, Дерменджиев Е. Нейтронные резонансы U-235,

Материалы рабочего совещания по взаимодействию нейтронов с ядрами, Дубна,

Препринт ОИЯИ, №1845, с.123, (1964).

18. Рябов Ю.В., Ван Юн-чан, Дерменджиев Е, Чжан Пэй-шу. Параметры уровней Pu-239. Я.ф. т.5, в.5, (1967), Препринт ОИЯИ, 2713, (1966) .

19. Рябов Ю.В., Томик Й. и др. «Первичная обработка на ЭВМ «МИНСК-2» с помощью осциллографа со световым карандашом нейтронных спектров, измеренных по времени пролета» Препринт ОИЯИ, Р I0-3761, Дубна (1968).

20. Ryabov Yu. V., So Don Sik, Chikov N., Ianeva N. Variations of the Yield of the Average Number of the Prompt Fission Neutrons for U-235 and Pu-239 in the Resonance Neutron Energy Region. Intern. Symposium on Nuclear Structure, Dubna, July, 4-11, Proc. D-3893, p.88, (1968).

21. Рябов Ю.В., Со Дон Сик., Чиков Н., Янева Н., Каналовые эффекты в относительном измерении н при делении урана-235 и плутония-239 резонансными нейтронами. Х1Х ежегодное совещание по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, Ереван, Труды с. 95, (1969).

22. Рябов Ю.В., Со Дон Сик., Чиков Н., Янева Н. Относительные измерения н при делении U-235 и Pu-239 резонансными нейтронами. ЯФ, т.14, в.5, с.927 (1971).

23. Рябов Ю.В., Чиков Н. Методика измерения н на нейтронном спектрометре по времени пролета. Сообщение ОИЯИ, Дубна, Р3-5119, (1969).

24. Рябов Ю.В., Ван Юн-чан, Е.Дерменджиев, Чжан Пэй-шу. Ядерная физика, т. 5, выл. 5, (1967).

25. Ryabov Yu.V. II IAEA Symposium Physics and Chemistry Fission, Vienna, 486 (1969).

26. Ryabov Yu.V. et al. г-Ray multiplicity in Pu-239 fission induced by resonance neutrons : experimental evidence for the (n,гf) reaction , Nucl.Phys.A216, 395(1973).

27. Барухович Г.З., Петров Г.Ф., Тетерев Э.Н., Пантелеев Ц., Рябов Ю.В., Тян Сан Хак. Вариации множественности гамма-квантов при делении урана-235 резонансными нейтронами. Препринт ФТИ, Ленинград (1971).

28. Барухович Г.З., Петров Г.Ф., Тетерев Э.Н., Пантелеев Ц., Рябов Ю.В., Тян СанХак. Вариации множественности гамма-квантов при делении урана-235 резонансными нейтронами Ядерная физика,14,4, 689 (1971).

29. Panteleev Ts.,Ryabov Yu.et al. Phys. Lett. 35B, 507 (1971).

30. Зен Чан Бом, Тян Сан Хак, Пантелеев Ц. Рябов Ю.В. Поиск n,гf-реакции на резонансах плутония-239 Известия АН, 37, 1, 82 (1973).

31. Ryabov Yu.V. Investigations of (n,гf)-reaction for U-235 and Pu-239 and structure of fission barrier ISINN-5, 422 (1997).

32. Ryabov Yu.V., Matushko G.K., Slastnikov V.N. Measurement of the Average Neutrons Yield from 250 Mev Protons Absorbed in a Lead Target. Z.Phys.A 311, p.363 (1983), Препринт ИЯИ АН СССР, П-0249, Москва,(1982).

33. Бенецкий Б.А., Бекетов Ф.З…. Рябов Ю.В., и др. Программа экспериментальных исследований на установке «РАДЭКС», Препринт ИЯИ- 1058/2001, (2001).

34. Бенецкий Б.А., Бекетов Ф.З., ...Рябов Ю.В., и др. Проект модернизации ловушки протонного пучка «РАДЭКС», ИЯИ РАН 1011/ 2001, (2001).

35. Акулиничев С.В.,Вялов Г.Н., …Рябов Ю.В., Фещенко А.В. Состояние и перспективы работ на Московской мезонной фабрике.А. Э., 94, в.1, 76(2003).

36. . Koptelov E.A., Ryabov Yu.V. Neutron Complex of INR RAS: New Possibilities and First Experiments. ISIS, (2004).

37. Рябов Ю.В., Грачев М.И., Коптелов Э.А., Федченко В.А., Импульсный нейтронный источник на основе ловушки протонного пучка ММФ ИЯИ РАН. Международная научно-техническая конференция «Исследовательские реакторы в 21 веке», Москва, (2006).

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Сущность цепной ядерной реакции. Распределение энергии деления ядра урана между различными продуктами деления. Виды и химический состав ядерного топлива. Массовые числа протона и нейтрона. Механизм цепной реакции деления ядер под действием нейтронов.

    реферат [34,4 K], добавлен 30.01.2012

  • Деление тяжелых ядер. Реакция деления ядра урана-235. Развитие цепной реакции деления ядер урана. Коэффициент размножения нейтронов. Способы уменьшения потери нейтронов. Управляемая ядерная реакция. Главные условия протекания термоядерной реакции.

    презентация [459,5 K], добавлен 25.05.2014

  • Понятие и сущность ядерных реакций. История выявления и виды радиоактивных превращений. Принципы и особенности деления тяжелых ядер. Общая характеристика некоторых радионуклидов и продуктов деления урана-235. Строение и свойства многоэлектpонных атомов.

    контрольная работа [112,9 K], добавлен 28.09.2010

  • Изучение деления ядер, открытие цепных реакций на деление ядер урана. Создание ядерных реакторов, ядерной энергетики и оружия. Термоядерный синтез легких ядер в звездах. Что должен знать физик-ядерщик. Общие клинические проявления лучевой болезни.

    реферат [16,7 K], добавлен 14.05.2011

  • Энергия связи и состав атомного ядра. Особенности цепной ядерной реакции. Основы термоядерного синтеза. Ядерный реактор как установка, в которой осуществляется управляемая цепная реакция деления тяжелых ядер. Применение этого рода энергии. Определения.

    презентация [3,8 M], добавлен 22.12.2013

  • Основы ядерной энергетики. Способы получения энергии. Способы организации реакции горения, цепные реакции. Взаимодействие нейтронов с ядерным веществом, реакция деления ядер. Жизненный цикл нейтронов.

    курсовая работа [20,6 K], добавлен 09.04.2003

  • Краткая характеристика нуклонов. Масса и энергия связи ядра. Формы радиоактивного распада. Ядерные силы и модели атомного ядра. Основные формулы теории атомного ядра. Цепные реакции деления. Термоядерные и ядерные реакции. Химические свойства изобаров.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.03.2014

  • Применение и использование реакции деления атомных ядер для выработки теплоты и производства электроэнергии. История создания первого ядерного реактора, предназначение устройства для организации управляемой самоподдерживающейся цепной реакции деления.

    презентация [921,7 K], добавлен 08.12.2014

  • Первые ядерные реакторы, их принцип работы как устройств, в которых осуществляется управляемая реакция деления ядер. Использование в ядерных реакторах, работающих на естественном уране, замедлителей нейтронов для повышения коэффициентов их деления.

    презентация [627,4 K], добавлен 26.02.2014

  • Взаимодействие между нуклонами. Особенности ядерных сил. Способы освобождения ядерной энергии: деление тяжёлых ядер и синтез лёгких ядер. Устройство, в котором поддерживается реакция их деления. Накопление радиоактивных элементов в организме человека.

    презентация [8,5 M], добавлен 16.12.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.