Tok neutronů - Neutron flux
| Věda s neutrony |
|---|
 |
| Nadace |
| Rozptýlení neutronů |
| Další aplikace |
| Infrastruktura |
|
| Neutronová zařízení |
Neutronový tok , φ, je skalární veličina používá v jaderné fyziky a fyziky jaderných reaktorů . Je to celková délka, kterou urazí všechny volné neutrony za jednotku času a objemu. Ekvivalentně může být definován jako počet neutronů cestujících malou sférou poloměru v časovém intervalu, děleno (průřezem koule) a časovým intervalem. Obvyklá jednotka je cm −2 s −1 (neutrony na centimetr čtvereční za sekundu).
Neutronové fluence je definována jako toku neutronů integrován v průběhu určitého časového období, takže jeho obvyklá jednotka je cm -2 (neutrony na centimetr čtvereční).
Přirozený tok neutronů
Tok neutronů v asymptotických hvězdách obřích větví a v supernovách je zodpovědný za většinu prvků produkujících přirozenou nukleosyntézu těžších než železo . V hvězdy je poměrně nízký neutronový tok na řádově 10 5 až 10 11 cm -2 s -1 , což má za následek nucleosynthesis u s-procesu ( pomalé neutrony procesu -capture). Naproti tomu po supernově s kolapsem jádra dochází k extrémně vysokému toku neutronů, řádově 10 32 cm −2 s −1 , což má za následek nukleosyntézu r-procesem ( rychlý proces zachycení neutronů ).
Atmosférický tok neutronů, zjevně způsobený bouřkami, může dosáhnout úrovní 3 · 10 −2 až 9 · 10 +1 cm −2 s −1 . Nedávné výsledky (původní vyšetřovatelé považovali za neplatné) získané pomocí nestíněných scintilačních detektorů neutronů však ukazují pokles toku neutronů během bouřek. Nedávný výzkum Zdá se, že nosné generování blesku 10 13 -10 15 neutronů za odvedení fotojaderné procesů .
Umělý tok neutronů
Umělý neutronový tok označuje neutronový tok, který je vyroben člověkem, buď jako vedlejší produkty ze zbraní nebo výroby jaderné energie, nebo pro konkrétní použití, například z výzkumného reaktoru nebo spalací . Tok neutronů se často používá k zahájení štěpení nestabilních velkých jader. Další neutrony mohou způsobit, že se jádro stane nestabilním, což způsobí jeho rozpad (rozdělení) za vzniku stabilnějších produktů. Tento účinek je zásadní u štěpných reaktorů a jaderných zbraní .
V jaderném štěpném reaktoru je neutronový tok primární veličinou měřenou k řízení reakce uvnitř. Tvar toku je termín aplikovaný na hustotu nebo relativní sílu toku při jeho pohybu kolem reaktoru. Typicky k nejsilnějšímu toku neutronů dochází uprostřed jádra reaktoru a směrem k okrajům se snižuje. Čím vyšší je tok neutronů, tím větší je šance na jadernou reakci, protože oblastí za jednotku času prochází více neutronů.
Fluence neutronové stěny nádoby reaktoru
Nádoba reaktoru typického jaderné elektrárny ( PWR ) trvá v 40 let (32 plných reaktoru let) provozu přibližně 6,5 x 10 19 cm -2 ( E > 1 MeV ) neutronové fluence. Tok neutronů způsobuje, že nádoby reaktoru trpí křehnutím neutronů .