1.3. НЕЙТРОННЫЕ СЕЧЕНИЯ ДЛЯ 240Pu
Имеется два типа экспериментальных данных в области энергий тепловых нейтронов для 240Pu: сечения при E= 0,0253 эВ и параметры первого резонанса, лежащего при энергии 1,056 эВ и поэтому в основном определяющего значения сечений в области энергий тепловых нейтронов Так как среднее расстояние между уровнями составляет 14 эВ, остальные резонансы, в том числе и при отрицательной энергии, дают в сечения небольшой вклад
Поскольку в области энергий тепловых нейтронов ядро 240Pu практически не делится, существуют измерения при E = 0,0253 эВ полного сечения st [97] и сечения радиационного захвата sn g [109 - 116]. Ландером и др. [117] измерена также длина когерентного рассеяния aког= (0,35 ± 0,01) 10-12 см, что для 240Pu дает сечение рассеяния ss = (1,54 ± 0,09) 10-28 м2.
Наиболее точно сечение захвата измерено в [116]. Однако, как указывают шпоры, получение sn g для 240Pu не являлось их основной целью и в приведенную ими погрешность не включена неопределенность в g-факторе. При учете реальной точности использованных сечений sa для 235U, 233U, 241Pu и значений периода полураспада 241Pu абсолютная погрешность измерения sn g возрастает до 4,5×10-28 м2.
В области энергий тепловых нейтронов измерены также сечения в интервале энергии первого резонанса, позволившие получить его параметры [118—125]
При предварительной оценке параметров первого резонанса не использовались значения из [119, 120]. Усредненные по работам [121—125] параметры первого резонанса для 240Pu таковы: Еr = (1,056 ± 0,050) эВ; Гn = (2,35 ± 0,07) мэВ; Г = (33 ± 2) мэВ. Значение Г, приведенное в [122] [(34,5 ± 3) мэВ], наиболее надежно, так что полученное среднее значение полной ширины Г, возможно, несколько занижено.
С использованием предварительно усредненных сечений захвата и упругого рассеяния при E = 0,0253 эВ, а также параметров первого резонанса была произведена самосогласованная оценка нейтронных сечений методом наименьших квадратов по формуле Брейта – Вигнера. При этом учитывался вклад остальных уровней. Делительная ширина первого резонанса вычислена из sf 0 = 30×10-28 м2 [126], что согласуется с данными [127]: sf (0,0253 эВ) = (0,030 ± 0,045) 10-28 м2 [пересчет к sf 0 дает (20 ± 30) 10-28 м2], полученными, правда, с низкой точностью.
В результате самосогласованной оценки можно рекомендовать следующие значения сечений при E = 0,0253 эВ: st = (289,40 ± 2,5) 10-28 м2; sn g = (287,80 ± 2,5) 10-28 м2; sn = (1,54 ± 0,1) 10-28 м2; sf = (0,06 ± 0,03) 10-28 м2. Эти сечения могут быть рассчитаны из рекомендованных параметров резонансов (см гл. 2). Использование в расчетах параметров первого резонанса, полученных в работе [118]: Гn = (2,32 ± 0,06) мэВ; Гg = (32,4 ± 1) мэВ, приводит к тому, что при E = 0,0253 эВ sn g становится равным 283,4×10-28 м2 и sn = 1,47×10-28 м2, а это противоречит значениям из [116, 117]. Поэтому измерения [118] из-за недостаточно высокой точности не оказывают существенного влияния на оцененные параметры первого резонанса.
Получены следующие параметры первого резонанса E0 = (1,056 ± 0,002) эВ; Гn = (2,3543 ± 0,08) мэВ; Гg = (32,24 ± 1, ) мэВ; Гf = (0,0057 ± 0,003) мэВ. Сечение потенциального рассеяния 4pR2 = (9,2117 ± 0,01) 10-28 м2 получено подгонкой в области энергий тепловых нейтронов. Расчет нейтронных сечений для 240Pu в области энергий 10–5 - 5 эВ проводился по формулам:
где 4π
= [(A+1)
/ A] k / E
(А - атомный номер; k = 2,603820×10-34 м2×эВ); Г = Гn + Гg + Гf;
х = 2 (E – E0) / Г; 4πR2 = 9,247393×10-28 м2 - сечение потенциального рассеяния, полученное из
подгонки параметров в области энергий тепловых нейтронов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.