中子慢化和慢化能谱.ppt

2.1中子的弹性散射过程L系和C系中散射角的关系

实验室坐标系中散射角余弦和碰撞前后中子能量的关系：中子的能量变化与其散射角之间有对应的关系。根据碰撞后中子散射角分布的概率可以求得碰撞后中子能量分布的概率。
散射函数：

碰撞后：在C系内，中子的散射是各项同性的。
一个中子被散射到立体角元内的概率为：

由（2-13）式

两式结合得：

对数能降定义式：

一次碰撞后对数能降的增加量：

最大对数能降：

平均对数能降：在各向同性时积分得：

A大于10时，近似为：

中子能量从E1慢化到E2所需要的平均碰撞次数：定义：中子与核发生弹性散射后，其运动方向将发生改变。若散射角为θ，那么cosθ就叫作散射角余弦。
在C系内：

在L系内：

结论：在C系内散射是各向同性的，所以散射角余弦为零；在L系内是各向异性的，且散射角余弦大于零。慢化剂的选择中子平均寿命2.2无限均匀介质内中子的慢化能谱无限介质内慢化方程的建立无吸收单核素无限介质情况
利用中子慢化方程：

对于的情况，方程的近似解为：
由

得：
2.3均匀介质内的共振吸收共振峰在这种情况下的吸收反应率为：

令
称为共振峰i的有效共振积分
相应的中子慢化通过共振峰i的被吸收率为
相应的逃脱共振俘获概率热中子反应堆的逃脱共振俘获概率：

其中：

有效共振积分经验公式：2.4热中子能谱和热中子平均截面在反应堆中，所有的热中子都是从较高的能量慢化而来，尔后逐步与介质达到热平衡状态的，这样在能量较高区域内中子数目相对地就要多些；在近似计算中，近似认为热中子仍服从麦克斯韦谱的分布形式：

式中

称为中子温度。
假定栅元或介质内各元素核的吸收截面服从1/v定律，则热中子的平均截面