Возраст нейтронов. Уравнение возраста, граничные и прочие условия для

При слабой зависимости коэффициентов диффузии D и сечений Σs, от энергии возраст нейтрона можно записать как

, (5.10)

с учетом с размерностью площади [см²].

Отсюда видно, что τ является функцией смещения нейтрона от точки рождения – чем больше интервал (E₀ – E),тем больше возраст нейтрона и тем дальше уходит нейтрон от источника.

Таким образом, возраст нейтронов есть 1/6 среднего квадрата кратчайшего пространственного смещения, на которое смещается нейтрон при замедлении от энергии источника Е₀ до энергии Е, соответствующей возрасту τ:

(5.23)

Возраст нейтронов существенно зависит от условий, например, в замедлителе (воде) активной зоны ВВЭР при разогреве реактора от 20 до 300^оС величина возраста тепловых нейтронов (ТН) увеличивается примерно от 30 до 80 см².

Для комплексной характеристики замедляющих, поглощающих и диффузионных свойств среды вводят длину миграции М [см] – полное среднее расстояние по прямой, на которое смещается нейтрон от момента рождения (как БН) до момента поглощения (как ТН):

(5.24)

где, L² – квадрат длины диффузии, характеризующий миграцию нейтронов в тепловой области от рождения теплового нейтрона до его поглощения в реакторе.

Площадь миграции М² – это характеристика прозрачности активной зоны ЯР для всех нейтронов (и ТН, и эпитепловых): чем больше величина площади миграции нейтронов в активной зоне ЯР, тем она прозрачнее для нейтронов и тем меньше величина вероятности избежания утечки нейтронов из нее.

Поколением нейтронов называется совокупность нейтронов, появляющихся (рождаемых) в ЯР в малый по сравнению со временем их свободного существования промежуток времени. Среднее время жизни поколения мгновенных нейтронов l_мгн без учета запаздывающих нейтронов – это среднее время замедления + среднее время диффузии:

l_мгн = t_з + t_д с.

С учетом запаздывающих нейтронов среднее время жизни поколения увеличивается до 0,1 с и более, что достаточно для любого, автоматического и/или ручного, управления ЯР.