IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )



Нет регистрации на форуме? Вам сюда.
30 страниц V  « < 28 29 30  
Reply to this topicStart new topic
> БН-1200
Татарин
сообщение 4.10.2021, 20:15
Сообщение #581


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 003
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(AtomInfo.Ru @ 4.10.2021, 20:03) *
Экспериментально... Отличаются в этих реакциях числа родившихся нейтронов и выход энергии на акт деления. От этого и надо отталкиваться.

Конечно, экспериментально. Просто вдруг задумался, вспомнил смутно забытое про коридоры погрешностей для косвенных измерений, и показалось, что это должны быть ДИКО сложные измерения, учитывая небольшую разницу энергий деления, разнообразность осколков (и их пролётов), вероятностный характер выхода нейтронов и т.п.

Всё это означает необходимость набора большой (реально очень большой) статистики, что автоматически даёт требования к большому интегралу нейтронов за время << распад цепочки урана-239 в плутоний. То есть, всё это будет в большом потоке нейтронов, аццки радиоактивное, а по осколкам восстанавливать - опять же жесть. Потому что там ещё деление того же нептуния, как минимум, остаточного урана-235 и всех побочных цепочек. Плюс захват осколками нейтронов.

Это же полностью жестяная жесть какая-то.
У вас, расчётчиков, вообще есть доверие к своей константной базе? Потому что, если чуть задуматься, так не должно бы быть. smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 4.10.2021, 20:42
Сообщение #582


Модератор
*********

Группа: Clubmen
Сообщений: 23 878
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Татарин @ 4.10.2021, 20:15) *
У вас, расчётчиков, вообще есть доверие к своей константной базе? Потому что, если чуть задуматься, так не должно бы быть. smile.gif


Например, у штатовского файла оценённых нейтронных данных ENDF/B уже восьмая редакция. Не считая подверсий типа VIII.1.

Бенчмарки, многочисленные бенчмарки, в том числе (и в первую очередь) сделанные на основе реальных экспериментов или даже реальных кампаний.
Считаются регулярно, результаты анализируются, в том числе определяются наибольшие вклады в погрешности результатов, и это используется потом как своего рода обратная связь для тех, кто готовит константное обеспечение.

А о ситуации в целом я часто писал на форуме. Проекты, которые существуют в железе, научились считать хорошо и очень хорошо. Шаг в сторону - погрешности начинают расти.
Так было, когда я работал по специальности. Мало что изменилось сейчас, судя по тому, что слышим от действующих расчётчиков. Разве что, благодаря росту компьютерных мощностей, стало возможным делать комплексные расчёты (например, нейтроника+теплофизика, да ещё в нестационаре).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
eninav
сообщение 4.10.2021, 21:30
Сообщение #583


Частый гость
***

Группа: Haunters
Сообщений: 305
Регистрация: 1.4.2011
Из: Луховицы
Пользователь №: 33 030



Цитата(Татарин @ 4.10.2021, 20:15) *
Конечно, экспериментально. Просто вдруг задумался, вспомнил смутно забытое про коридоры погрешностей для косвенных измерений, и показалось, что это должны быть ДИКО сложные измерения, учитывая небольшую разницу энергий деления, разнообразность осколков (и их пролётов), вероятностный характер выхода нейтронов и т.п.

Всё это означает необходимость набора большой (реально очень большой) статистики, что автоматически даёт требования к большому интегралу нейтронов за время << распад цепочки урана-239 в плутоний. То есть, всё это будет в большом потоке нейтронов, аццки радиоактивное, а по осколкам восстанавливать - опять же жесть. Потому что там ещё деление того же нептуния, как минимум, остаточного урана-235 и всех побочных цепочек. Плюс захват осколками нейтронов.

Это же полностью жестяная жесть какая-то.
У вас, расчётчиков, вообще есть доверие к своей константной базе? Потому что, если чуть задуматься, так не должно бы быть. smile.gif

Как вариант: берем кусочек чистого U-238, засовываем в экспериментальный реактор, запускаем реактор на несколько минут. Потом вытаскиваем U-238, ждем пару недель, что бы распался весь U-239 и Np-239. Потом каким-нибудь способом (намример, по гамма-спектрометрии) считаем, сколько там Pu-239 и сколько осколков. Все осколки — от прямого деления U-238 нейтронами, т.к. за 5 минут плутоний накопится не успеет (а если сколько-то и успеет, то его будет ничтожно мало по сравнению с U-238, и его вкладом можно пренебречь). По отношению количества Pu-239 и количества поделившихся ядер U-238 можно определить отношения сечения захвата и деления.


--------------------
Третий ангел вострубил, и упала с неба большая звезда, горящая подобно светильнику, и пала на третью часть рек и на источники вод.
Имя сей звезде "полынь"; и третья часть вод сделалась полынью, и многие из людей умерли от вод, потому что они стали горьки.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
barvi7
сообщение 4.10.2021, 23:15
Сообщение #584


Эксперт
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 389
Регистрация: 22.3.2010
Пользователь №: 4 323



QUOTE(Татарин @ 4.10.2021, 19:55) *
Оффтопично-методологическое: а как надёжно отличить
U238+n->деление
от
U238+n->...->Pu-239+n->деление?

По каждому изотопу имеется АЛЬБОМ его альфа, бэтта, гамма и нейтронных спектров-линий излучения (при наличии такого канала распада, излучения)
например, U238+n -> U239 - имеет 14 бэтта-"линий", из которых одна имеет 69% вероятность и с энергией - средняя 390 кeV, максимальная 1211 кeV.

Справедливо, что Бэтту трудно поймать, тогда ловим гамму, их у U239 - 187 штук, одна из которых имеет вероятность 53%, и энергия 74 keV, эту уже поймать можно . . . + чувствительность и калибровка детекторов . . ., определяем активность образца.
А далее ВСЕ . . . - по известным нейтронным индикаторам определяем поток в месте установки образца, а зная ядерную плотность исследуемого изотопа, определяем интересующее микросечение . . . радиационного захвата
U238+n- .
Не забываем " требования" к точности спектра, в какой области энергий желаем измерить сечение.
Например, если будут нейтроны с энергией резонансов, то при 6,67 eV -сечение на U238 -10000 барн, а при 1 MeV - всего то 1 барн. . . .
Это в ТЕОРИИ, на практике возможны варианты . .
При желании - тоже самое и с Np239 . . .
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 5.10.2021, 0:23
Сообщение #585


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 003
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(eninav @ 4.10.2021, 21:30) *
Как вариант: берем кусочек чистого U-238, засовываем в экспериментальный реактор, запускаем реактор на несколько минут. Потом вытаскиваем U-238, ждем пару недель, что бы распался весь U-239 и Np-239. Потом каким-нибудь способом (намример, по гамма-спектрометрии) считаем, сколько там Pu-239 и сколько осколков. Все осколки — от прямого деления U-238 нейтронами, т.к. за 5 минут плутоний накопится не успеет (а если сколько-то и успеет, то его будет ничтожно мало по сравнению с U-238, и его вкладом можно пренебречь). По отношению количества Pu-239 и количества поделившихся ядер U-238 можно определить отношения сечения захвата и деления.


Чистый уран-238 - вообще бывает? ("сына, а разве сыр бывает? это ж сказка!"(с)) Сколько-то урана-235 там есть? Есть. И сечения деления его велики (особенно, учитывая, что нейтроны у нас в реальности не монохроматичные), и делиться он будет хорошо. Сколько-то урана-239 есть? Есть. И он тоже делится. За пять минут уже будет сколько-то нептуния (десятки процентов от урана-239), но, допустим, им можно пренебречь.

Я понимаю, что первое приближение получить довольно просто: засветили, померили активность (даже без спектрометрии, мы знаем из эксперимента, как падает (примерно) активность осколков после деления, взяли достаточно малое время облучения - получили отклик, построили кривые, нашли параметры экспоненты.
Уверен, что в 1940-х так и делали. Для 1940-х нормально, согласен. И реактор сделать можно.

Но если хочется нормальной точности, хотя бы доли процентов (где уже начинает не-100%-уран-238 в мишени)?

Сообщение отредактировал Татарин - 5.10.2021, 0:24
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 5.10.2021, 0:30
Сообщение #586


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 003
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(barvi7 @ 4.10.2021, 23:15) *
По каждому изотопу имеется АЛЬБОМ его альфа, бэтта, гамма и нейтронных спектров-линий излучения (при наличии такого канала распада, излучения)
например, U238+n -> U239 - имеет 14 бэтта-"линий", из которых одна имеет 69% вероятность и с энергией - средняя 390 кeV, максимальная 1211 кeV.

Гамма-спектрометрия - это само по себе гемморой страшный, особенно в каше. Но да, померить можно, без вопросов. Вопрос точности.

Горбы-то осколочные перекрываются. Осколки - почти одни и те же. И горбы осколков зависят от спектра (как бы даже не больше, чем от делящихся атомов). И разница в пропорциях осколков, которую нужно будет ловить, будет доли процентов, то есть - вот как раз сравнимо с шумом.
И состав мишени неидеальный.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nuc
сообщение 5.10.2021, 1:05
Сообщение #587


Завсегдатай
****

Группа: Patrons
Сообщений: 586
Регистрация: 16.4.2019
Из: США
Пользователь №: 34 767



QUOTE(Татарин @ 4.10.2021, 20:15) *
Конечно, экспериментально. Просто вдруг задумался, вспомнил смутно забытое про коридоры погрешностей для косвенных измерений, и показалось, что это должны быть ДИКО сложные измерения, учитывая небольшую разницу энергий деления, разнообразность осколков (и их пролётов), вероятностный характер выхода нейтронов и т.п.

Всё это означает необходимость набора большой (реально очень большой) статистики, что автоматически даёт требования к большому интегралу нейтронов за время << распад цепочки урана-239 в плутоний. То есть, всё это будет в большом потоке нейтронов, аццки радиоактивное, а по осколкам восстанавливать - опять же жесть. Потому что там ещё деление того же нептуния, как минимум, остаточного урана-235 и всех побочных цепочек. Плюс захват осколками нейтронов.

Это же полностью жестяная жесть какая-то.
У вас, расчётчиков, вообще есть доверие к своей константной базе? Потому что, если чуть задуматься, так не должно бы быть. smile.gif



Ну +/-50 центов... а с подстраховкой еще больше нам больше не надо, хотя и можно

Сообщение отредактировал nuc - 5.10.2021, 1:07
Go to the top of the page
 
+Quote Post
eninav
сообщение 5.10.2021, 20:28
Сообщение #588


Частый гость
***

Группа: Haunters
Сообщений: 305
Регистрация: 1.4.2011
Из: Луховицы
Пользователь №: 33 030



Цитата(Татарин @ 5.10.2021, 0:23) *
Чистый уран-238 - вообще бывает? ("сына, а разве сыр бывает? это ж сказка!"(с)) Сколько-то урана-235 там есть? Есть. И сечения деления его велики (особенно, учитывая, что нейтроны у нас в реальности не монохроматичные), и делиться он будет хорошо.

Сейчас обедненный уран доводят до содержания U-235 0.1%, и это крупнотоннажное производство, тысячи тонн в год. В принципе нет никаких принципиальных ограничений сделать еще более чистый U-238, только затраты возрастут — нужно дольше крутить центрифуги. Делать его тоннами дорого, но для эксперимента не нужны тонны, не нужны даже килограммы, хватит и нескольких грамм. Ну да, такой сверхчистый уран будет на несколько порядков дороже обычного обедненного урана, но наука вообще вещь недешевая, а тем более ядерная физика.

Цитата
Сколько-то урана-239 есть? Есть. И он тоже делится. За пять минут уже будет сколько-то нептуния (десятки процентов от урана-239), но, допустим, им можно пренебречь.

Давайте прикинем. В ВВЭР за топливную кампанию в реакцию вступает около 3% процентов U-238, т.е. 1% в год. При таком же нейтронном потоке как в ВВЭРе, за час вступит в реакцию ~0.0001% U-238. В БН потоки больше, но и сечения меньше, ну пусть будет 0.001%. Поэтому, даже если сечения U/Np/Pu-239 будут на два порядка больше, чем у U-238, это даст погрешность 0.01-0.1%. Если держать не час, а меньше, или нейтронный поток будет меньше — соответственно погрешность еще меньше.

Мне больше интересно, как считают сечения разных плутониев. Ну ладно можно получить чистый Pu-239 (хотя очень сложно получить хотя бы такой же чистый, как U-238 в природном уране, не говоря уж об обедненном). Можно получить чистый Pu-238 из нептуния. Но изотопно чистые Pu-240/241/242 никак не получишь. А сечения как-то меряют.


--------------------
Третий ангел вострубил, и упала с неба большая звезда, горящая подобно светильнику, и пала на третью часть рек и на источники вод.
Имя сей звезде "полынь"; и третья часть вод сделалась полынью, и многие из людей умерли от вод, потому что они стали горьки.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

30 страниц V  « < 28 29 30
Reply to this topicStart new topic
4 чел. читают эту тему (гостей: 4, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 21.10.2021, 14:56