Difusión de neutrones
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 22 de junio de 2013; las comprobaciones requieren 5 ediciones .La difusión de neutrones es un movimiento caótico de neutrones en la materia, la relación de concentraciones. Es similar a la difusión en los gases y obedece a las mismas leyes, la principal de las cuales es que la sustancia que se difunde se propaga desde áreas con mayor concentración hacia áreas con menor concentración. En presencia de dos medios, los neutrones que han caído de un medio a otro pueden regresar al primer medio en el proceso de difusión. La probabilidad de tal evento caracteriza la capacidad del segundo medio para reflejar neutrones .
Los neutrones libres que aparecen durante las transformaciones nucleares, antes de la posterior absorción, chocan repetidamente con los núcleos atómicos y en cada colisión se dispersan en un ángulo arbitrario , lo que conduce a una deambulación caótica en el medio, es decir, a la difusión. Dado que las secciones transversales de los núcleos son pequeñas y, en consecuencia, las longitudes de los caminos entre las colisiones son grandes, en el proceso de difusión, los neutrones se mueven en la materia en distancias relativamente largas.
El proceso de dispersión de neutrones por los núcleos es de naturaleza estadística , por lo tanto, la teoría que describe el movimiento de los neutrones en un medio también es de naturaleza estadística ( probabilista ), considera un neutrón promedio determinado.
En la teoría de la difusión, para explicar los fundamentos, a menudo se considera el caso más simple: la difusión de neutrones monoenergéticos, es decir, se supone que los neutrones no cambian su energía durante las colisiones con los núcleos, lo que es aproximadamente cierto solo para el térmico región, en la que la energía de los neutrones no cambia en promedio, y solo en colisiones individuales, puede aumentar o disminuir, y la probabilidad de sus posibles valores está determinada por la distribución de Maxwell . La difusión de neutrones lentos, es decir, la dispersión con energía decreciente, generalmente se considera en relación con la desaceleración de los neutrones [1] [2] .
Características de la trayectoria
Si consideramos un neutrón promedio que se mueve en un medio con una velocidad , nacido en el punto 1 y absorbido en el punto 2, entonces, entre colisiones con núcleos, el neutrón pasa por segmentos de trayectoria , cuyas longitudes son diferentes. Es fácil entender que una trayectoria típica se describe mediante tres parámetros que son promedio para una gran cantidad de neutrones (conjunto): la longitud total de la trayectoria, la longitud del segmento entre dos colisiones de dispersión sucesivas y alguna característica angular de el evento de dispersión, que refleja la posición relativa de los segmentos.
Longitud total
La longitud total de la trayectoria se denomina camino libre medio antes de la absorción y es igual a:
Los corchetes triangulares significan un promedio de conjunto. La suma se realiza sobre todos los segmentos.
En un medio altamente absorbente , la mayoría de las trayectorias constan de un segmento, ya que los neutrones se absorben más a menudo antes de experimentar al menos una dispersión.
Longitud media de un segmento
La longitud media del segmento de trayectoria entre dos dispersiones sucesivas se denomina camino libre medio antes de la dispersión y es igual a:
La suma se realiza sobre todos los segmentos excepto el último. El promedio del conjunto contiene solo trayectorias con el número de enlaces mayor que uno. En un medio altamente absorbente , la parte principal de las trayectorias incluidas en la suma consta de dos enlaces.