Отчет по учебной практике тема работы: «Определение спектров нейтронов в канале реактора вэк-13»

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
(НИЯУ МИФИ)

Кафедра «Радиационной физики и безопасности атомных технологий»

ОТЧЕТ
ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ
Тема работы: «Определение спектров нейтронов в канале реактора ВЭК-13»

Выполнил
СТУДЕНТ ______________ Гиёсов Б.С.

(подпись) (Фамилия И.О.)
Принял
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ______________ _Камнев В.А.___
(подпись) (Фамилия И.О.)
Москва 2021


Цель работы: определение спектров нейтронов активационным методом в канале реактора ВЭК-13.
Когда в активной зоне реактора идёт цепная ядерная реакция, образуются нейтроны, осколки деления ядер и т.п. Вблизи активной зоны формируется спектр нейтронов. Для его описания воспользуемся уравнением активации:
q_i dE , [Бк] (i=1,2,…,n)
где – энергетическая зависимость сечения i-й пороговой реакции; 𝑞_i –скорость реакции/активационный интеграл; φ(𝐸) – дифференциальный спектр нейтронов. Само уравнение представляет собой интегральное уравнение Фредгольма первого рода.
В активационном методе в детекторах нейтроны взаимодействуют с ядрами. За счёт этого взаимодействия ядра активируются и переходят в возбуждённое состояние. Возбуждённые ядра испускают излучение, которое измеряем с помощью полупроводникового детектора. По результатам измерений была определена активационный интеграл. Чтобы получить информацию об интегральном спектре, воспользуемся методом эффективных пороговых сечений. Этот метод основан на представление сечения реакции одноступенчатой функцией, которая равна нулю при энергиях, меньших значения, называемого эффективной пороговой энергией 𝐸_эфф, и равна постоянной величине 𝜎_эфф при больших энергиях, то есть
σ(Е)=0 при 𝐸 < 𝐸_эфф , σ(Е)= σ_эфф при 𝐸≥𝐸_эфф .
По этому методу из интегрального уравнения мы можем вынести за знак интеграла σ(Е) как константу σ_эфф с учётом того, что интеграл берётся со значения 𝐸_эфф. Тогда получаем:
dE =σ_𝑖,эфф 𝑑𝐸 => σ_𝑖,эфф=
Плотность потока нейтронов с энергией выше заданной называется интегральной плотностью потока нейтронов, а энергетическая зависимость интегрального потока нейтронов– интегральным спектром нейтронов Φ(𝐸):
Φ(𝐸)= 𝑑𝐸 , [ ]
Зная σ_эфф и 𝐸_эфф, можно определить значение интегрального спектра нейтронов по измеренным активационным интегралам:
Φ(𝐸_𝑖,эфф)=

С помощью этой конечной формулы оценим интегральный спектр для реального канала. Для этого мы должны знать значения активационного интеграла (q – то, что в числителе) и сечения пороговой реакции(σ_эфф).