Fisica del Reattore nucleare (Teoria del trasporto e dispersione)

martedì, Novembre 17th, 2020

neutroni termalizzati,fissione,trasporto,dispersione

Appunti ed esercizi di Fisica del Reattore nucleare elaborati dell'ing. Giorgio Bertucelli.

Si prenda in considerazione un certo numero di collisioni di dispersione (scattering) di un neutrone con i nuclei di un mezzo moderante la sua velocità: il moderatore. Sia r la distanza percorsa dal ner utrone dal punto iniziale A in cui nasce al punto finale B in cui viene assorbito (v. figura).

Tra una collisione e l'altra il neutrone percorre la distanza s_i. Si ha dunque:

Ci interessa calcolare il valor medio di |r|²:

Ipotizzando che il moderatore sia perfettamente isotropo si ha cosψ_ij=0 e dunque:

Poiché n è in realtà un numero molto grande passeremo a calcolare s² nel seguente modo:

dove p'(s) è la probabilità che occorre determinare. Chiamiato λ_s il libero cammino medio di dispersione, la probabilità che ha il neutrone di essere assorbito in un intervallo Δ_s < λ_s è Δ_s/λ_s. Allora la probabilità che ha il neutrone di giungere in s+ds senza essere assorbito, è uguale alla probabilità composta = probabilità di essere in s + probabilità di essere assorbito in ds (v. fig.)