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.
Вот график некоторых сечений нейтронов на цинке из файла оценочных ядерных данных в Национальном центре ядерных данных. Синий — полное сечение, . 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:
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 ( ). Для этого процесса цинк не очень эффективен, но и не пренебрежимо мал.
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.
СФ.
грабить