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.
