Замедлителя нейтронов

.

Тут применяют часто тяжелую воду, легкий металл —
бериллий
или, на­конец, графит. Замедление является результатом упру­гих столкновений нейтронов с ядрами атомов замедли­теля. Нейтроны и ядра замедлителя ведут себя в этих столкновениях, как упругие биллиардные шары. В слу­чае центрального (лобового) удара движущийся бил — лиардный шар, столкнувшись с неподвижным шаром, останавливается, т. е. замедляется полностью. При ко­сых соударениях, которые чаще имеют место, шары замедляются только частично и после удара не останав­ливаются, а движутся, но с меньшей скоростью.

Таким образом, движущийся биллиардный шар всегда замедляется, т. е. всегда теряет часть своей энер­гии (скорости) при соударениях с неподвижным шаром. Аналогично этому ведут себя и нейтроны. После ряда упругих столкновений с ядрами замедлителя, которые можно считать неподвижными, быстрый нейтрон теряет значительную часть своей энергии (скорости) и стано­вится медленным, скорость его движения сравнивается со скоростью теплового движения частиц окружающей среды.

В механике доказывается, что при упругом соударе­нии двух шаров наибольшая потеря энергии будет в слу­чае, когда массы шаров равны. Этот закон применим и к нейтронам с тем только отличием, что шары не могут поглотить друг друга, а с нейтроном при соударении с ядром такое может случиться. Обыкновенная вода, со­держащая водород, ядра которого (протоны) имеют массу, приблизительно равную массе нейтрона, была бы наилучшим замедлителем, если бы не поглощала ней­тронов. Всего 18 столкновений с протонами требуется в среднем быстрому нейтрону, чтобы стать медленным. К сожалению, протоны, как мы знаем, поглощают часть сталкивающихся с ними нейтронов, образуя ядра тяже­лого водорода. Правда, быстрые нейтроны захватыва­ются протонами не так эффективно, как медленные. По­этому применение обыкновенной воды в качестве замед­лителя возможно в тех случаях, когда потеря некоторого числа нейтронов в процессе их замедления несуще­ственна.

Комментарии запрещены.