Как цинк влияет на быстрые нейтроны?

Как металлический цинк взаимодействует с ядерным делением?

Прозрачен ли он для быстрых нейтронов или взаимодействует как отражатель (тампер), поглотитель, замедлитель или еще как-то?

Я задаю это в связи с вопросом об использовании цинка в качестве топлива в двигателях NTR ; топливо прокачивалось бы через реактор и неизбежно воздействовало бы на сам реактор через его взаимодействие с нейтронами. Интересно, как это повлияет на это.

Ответы (2)

График поперечного сечения цинка

Вот график некоторых сечений нейтронов на цинке из файла оценочных ядерных данных в Национальном центре ядерных данных. Синий — полное сечение, Z н + н что-либо . Зеленый — упругое рассеяние (в том числе рассеяние в возбужденные состояния ядра цинка, отсюда и структура), красный — неупругое рассеяние, серый — захват с гамма-излучением. На высокоэнергетическом конце отсутствуют некоторые моды, вероятно, там, где падающий нейтрон выбивает другой нуклон.

Вот аналогичный график для водорода:Сечения водорода

Так, для «быстрых» нейтронов, 1—10 МэВ, сечение взаимодействия с цинком несколько выше, чем с водородом. Однако для всех более низких энергий ядро ​​водорода с большей вероятностью будет взаимодействовать с проходящим нейтроном, чем ядро ​​цинка, примерно на порядок. (Я делаю некоторое усреднение на глаз по структуре поперечного сечения в диапазоне энергий кэВ-МэВ.)

Обратите внимание, что важной частью поддержания реакции является замедление нейтронов до тепловых энергий ( 25 м е В "=" 25 × 10 9 М е В ). Для этого процесса цинк не очень эффективен, но и не пренебрежимо мал.

Так короче цинк слабый замедлитель и отражатель, правда в основном прозрачный? Я правильно понял?
Я бы сказал, что цинк не очень эффективно замедляет, отражает или пропускает нейтроны по сравнению с другими материалами. Это как-то бле.

Я обычно ищу нейтронные сечения в Национальном центре ядерных данных в разделе Оцененных ядерных данных . Там вы можете получить различные сечения и энергию для цинка или конкретных изотопов.

Для цинка в целом у них есть данные от 10E-4 эВ до 10 МэВ, и, по-видимому, существует разумная структура в диапазоне от 10 кэВ до 1 МэВ, с сечением, изменяющимся на несколько порядков в этом диапазоне.