Что такое поперечное сечение в физике
Перейти к содержимому

Что такое поперечное сечение в физике

  • автор:

Поперечное сечение

Поперечное сечение бруса

Поперечным сечением называется фигура, образованная пересечением продолговатого тела с воображаемой плоскостью, расположенных перпендикулярно друг другу, т.е. когда тело рассекается строго поперек его длины.

Сечение может иметь простую или сложную форму, а также быть составным.

Площадь и размеры (длина и ширина) поперечного сечения равны соответствующим размерам этой фигуры.

Площадь поперечного сечения

В общем случае, площадь поперечного сечения имеющая сложную или составную форму определяется как сумма (иногда с вычитанием) составляющих ее простых фигур, таких как прямоугольник, треугольник и круг.

Сложное поперечное сечение

Пример:
Рассчитать площадь поперечного сечения сложной формы с квадратным отверстием и закруглением.

Для расчета общей площади, сложное сечение раскладывается на простые фигуры:

Площадь поперечного сечения

Прямоугольник — 1, треугольник — 2, полукруг — 3 и прямоугольник — 4, площади которых определяются просто.

В итоге площадь всего поперечного сечения будет получена сложением первых трех фигур с вычитанием фигуры номер 4:

Площадь поперечного сечения обозначается латинскими буквами S или A, и измеряется в квадратных единицах длины, например: м 2 , см 2 или мм 2 .

Площадь составного сечения

Составными называют сечения, которые состоят из двух, трех и более отдельных фигур, не являющихся одним целым.

Это может быть, например сечение балки, состоящее например из швеллера и двух уголков.

Эти сечения сами по себе тоже являются сложными.
Площади поперечного сечения для таких стандартных профилей можно найти в специальном справочнике — сортаменте.

В результате сложив все составляющие профили, получим площадь всего сечения.

Таким образом, расчет площади составного сечения производится аналогично предыдущему порядку, только без вычитаний.

Длина поперечного сечения

Длина поперечного сечения

Длиной поперечного сечения называют полную (габаритную) длину фигуры как расстояние по горизонтали между двумя её наиболее удаленными точками.

Длина поперечного сечения обозначается латинской буквой L или l и измеряется стандартно в миллиметрах или сантиметрах.

Ширина сечения определяется аналогично, но обозначается буквой H или h.

При решении задач, длину, ширину и площади поперечного сечения рекомендуется переводить соответственно в метры и м 2 .

Различают два основных вида расчета площади сечений:

  1. Геометрический — когда требуется найти площадь сечения тела по известным размерам;
  2. Прочностной — расчет площади поперечного сечения бруса проводится по условию прочности.

Как рассчитать поперечное сечение проводника

Для правильного выбора и организации электролинии необходимо учитывать параметры и нагрузку проводников. Они представляют собой металлическую нить из меди, алюминия, стали, цинка, титана, никеля и обеспечивают передачу тока от его источника до потребителя. У проводников есть поперечное сечение – это фигура, образованная от их рассечения плоскостью поперечного направления. Если его подобрать неправильно, линия выйдет из строя или загорится при скачках напряжения.

Площадь поперечного сечения как электротехническая величина

В качестве примера сечения можно рассмотреть распил изделия под углом 90 градусов относительно поперечной оси. Контур фигуры, получившейся в результате, определяется конфигурацией объекта. Кабель имеет вид небольшой трубы, поэтому при распиле выйдет фигура в виде двух окружностей определенной толщины. При поперечном рассечении круглого металлического прута получится форма круга.

В электротехнике площадь ПС будет значить прямоугольное сечение проводника в отношении к его продольной части. Сечение жил всегда будет круглым. Измерение параметра осуществляется в мм2.

Начинающие электрики могут перепутать диаметр и сечение элементов. Чтобы определить, какая площадь сечения у жилы, понадобиться учесть его круглую форму и воспользоваться формулой:

  • S – площадь круга;
  • π — постоянная величина 3,14;
  • R – радиус круга.

Если известен показатель площади, легко найти удельное сопротивление материала изготовления и длину провода. Далее вычисляется сопротивление тока.

Для удобства расчетов начальная формула преобразуется:

  1. Радиус – это ½ диаметра.
  2. Для вычисления площади π умножается на D (диаметр), разделенный на 4, или 0,8 умножается на 2 диаметра.

При вычислениях используют показатель диаметра, поскольку его неправильный подбор может вызвать перегрев и воспламенение кабеля.

Цели расчета

Рассчитывать параметры площади сечения проводника необходимо с несколькими целями:

  • получение необходимого количества электричества для запитки бытовых приборов;
  • исключение переплат за неиспользуемый энергоноситель;
  • безопасность проводки и предотвращение возгораний;
  • возможность подключения высокомощной техники к сети;
  • предотвращение оплавления изоляционного слоя и коротких замыканий;
  • правильная организация осветительной системы.

Оптимальное сечение провода для освещения – 1,5 мм2 для линии, 4-6 мм2 на вводе.

Соотношение диаметра кабеля с площадью его сечения

Определение посредством формулы площади поперечного сечения проводников занимает длительное время. В некоторых случаях уместно использовать данные из таблицы. Поскольку для организации современной проводки применяется медный кабель, в таблицу вносятся параметры:

  • диаметр;
  • сечение в соответствии с показателем диаметра;
  • предельная мощность нагрузки проводников в сетях с напряжением 220 и 380 В.
Диаметр жилы, мм Параметры сечения, мм2 Сила тока, А Мощность медного проводника, кВт
Сеть 220 В Сеть 380 В
1,12 1 14 3 5,3
1,38 1,5 15 3,3 5,7
1,59 2 19 4,1 7,2
1,78 2,5 21 4,6 7,9
2,26 4 27 5,9 10
2,76 6 34 7,7 12
3,57 10 50 11 19

Посмотрев данные в соответствующих колонках, можно узнать нужные параметры для электролинии жилого здания или производственного объекта.

Расчет сечения многожильного проводника

Многожильный провод представляет собой несколько отдельных жил. Расчет его сечения осуществляется следующим образом:

  1. Находится показатель площади сечения у одной жилы.
  2. Пересчитываются кабельные жилы.
  3. Количество умножается на поперечное сечение одной жилы.

При подключении многожильного проводника его концы обжимаются специальной гильзой с использованием обжимных клещей.

Особенности самостоятельного расчета

Самостоятельное вычисление продольного сечения выполняется на жиле без изоляционного покрытия. Кусочек изоляции можно отодвинуть или снять на отрезке, приобретенном специально для тестирования. Вначале понадобится определить диаметр и по нему найти сечение. Для работ используется несколько методик.

При помощи штангенциркуля

Способ оправдан, если будут измеряться параметры усеченного, или бракованного кабеля. К примеру, ВВГ может обозначаться как 3х2,5, но фактически быть 3х21. Вычисления производятся так:

  1. С проводника снимается изоляционное покрытие.
  2. Диаметр замеряется штангенциркулем. Понадобится расположить провод между ножками инструмента и посмотреть на обозначения шкалы. Целая величина находится сверху, десятичная – снизу.
  3. На основании формулы поиска площади круга S = π (D/2)2 или ее упрощенного варианта S = 0,8 D² определяется поперечное сечение.
  4. Диаметр равен 1,78 мм. Подставляя величину в выражение и округлив результат до сотых, получается 2,79 мм2.

Для бытовых целей понадобятся проводники с сечением 0,75; 1,5; 2,5 и 4 мм2.

С использованием линейки и карандаша

При отсутствии специального измерителя можно воспользоваться карандашом и линейкой. Операции выполняются с тестовым образом:

  1. Зачищается от изоляционного слоя участок, равный 5-10 см.
  2. Получившаяся проволока наматывается на карандаш. Полные витки укладываются плотно, пространства между ними быть не должно, «хвостики» направляются вверх или вниз.
  3. В конечном итоге должно получиться определенное число витков, их требуется посчитать.
  4. Намотка прикладывается к линейке так, чтобы нулевое деление совпадало с первой намоткой.
  5. Замеряется длина отрезка и делится на количество витков. Получившаяся величина – диаметр.
  6. Например, получилось 11 витков, которые занимают 7,5 мм. При делении 7,5 на 11 выходит 0,68 мм – диаметр кабеля. Сечение можно найти по формуле.

Точность вычислений определяется плотностью и длиной намотки.

Таблица соответствия диаметра проводов и площади их сечения

Если нет возможности пройти тестирование диаметра или сделать вычисление при покупке, допускается использовать таблицу. Данные можно сфотографировать, распечатать или переписать, а затем применять, чтобы найти нормативный или популярный размер жилы.

Диаметр кабеля, мм Сечение проводника, мм2
0,8 0,5
0,98 0,75
1,13 1
1,38 1,5
1,6 2
1,78 2,5
2,26 4
2,76 6
3,57 10

При покупке электрокабеля понадобится посмотреть параметры на этикетке. К примеру, используется ВВНГ 2х4. Количество жил – величина после «х». То есть, изделие состоит из двух элементов с поперечным сечением 4 мм2. На основании таблицы можно проверить точность информации.

Чаще всего диаметр кабеля меньше, чем заявлен на упаковке. У пользователя два варианта – применять другой или выбрать с большей площадью сечения кабель по диаметру. Выбрав второй, понадобится проверить изоляцию. Если она не сплошная, тонкая, разная по толщине, остановитесь на продукции другого изготовителя.

Определение сечения проводника на вводе

Уточнить номинальные показатели можно в компании Энергосбыта или документации к товару. К примеру, номинал автомата на вводе составляет 25 А, мощность потребления – 5 кВт, сеть однофазная, на 220 В.

Подбор сечения осуществляется так, чтобы допустимый ток жил за длительный период был больше номинала автомата. Например, в доме на ввод пущен медный трехжильный проводник ВВГнг, уложенный открытым способом. Оптимальное сечение – 4 мм2, поэтому понадобится материал ВВГнг 3х4.

После этого высчитывается показатель условного тока отключения для автомата с номиналом 25 А: 1,45х25=36,25 А. У кабеля с площадью сечения 4 мм2 параметры длительно допустимого тока 35 А, условного – 36,25 А. В данном случае лучше взять вводный проводник из меди сечением 6 мм2 и допустимым предельным током 42 А.

Вычисление сечения провода для линии розеток

Каждый электроприбор имеет показатели собственной мощности. Они замеряются в Ваттах и указываются в паспорте либо на наклейке на корпусе. Примером поиска сечения будет линия запитки для стиральной машины мощностью 2,4 кВт. При расчетах учитывается:

  • материал провода и способ укладки – трехжильный ВВГнг-кабель из меди, спрятанный в стене;
  • особенности сечения – оптимальная величина составляет 1,5 мм2, т.е. понадобится кабель 3х1,5;
  • использование розетки. Если подключается только машинка-автомат, характеристик будет достаточно;
  • система защиты – автомат, номинальный ток которого 10 А.

Для двойных розеток применяется кабель из меди с сечением 2,5 мм2 и автомат номиналом 16 А.

Подбор сечения для трехфазной линии 380 В с несколькими приборами

Подключение нескольких видов бытовой техники к трехфазной линии предусматривает протекание потребляемого тока по трем жилам. В каждом из них будет меньшая величина, чем в двухжильном. На основании данного явления в трехфазной сети допускается применять кабель с меньшим сечением.

К примеру, в доме устанавливается генератор с мощностью 20 кВт и суммарной мощностью по трем фазам 52 А. На основании значений таблицы выйдет, что оптимальное сечение кабеля – 8,4 мм2. На основании формулы высчитывается фактическое сечение: 8,4/1,75=4,8 мм2. Чтобы подсоединить генератор мощностью 20 кВт на трехфазную сеть 380 В необходим медный проводник, сечение каждой жилы которого 4,8 мм2.

Сечение проводов в домах старой застройки и предельная нагрузка

В многоэтажках советского периода используется алюминиевая проводка. С учетом правильного соединения узлов в распредкоробе, качества изоляции и надежности контактов соединения она прослужит от 10 до 30 лет.

При необходимости подключения техники с большой энергоемкостью в домах с проводкой из алюминия на основе мощности потребления подбирается сечение и диаметр жил. Все данные указаны в таблице.

Ток, А Максимальная мощность, ВА Диаметр кабеля, мм Сечение кабеля, мм2
14 3000 1,6 2
16 3500 1,8 2,5
18 4000 2 3
21 4600 2,3 4
24 5300 2,5 5
26 5700 2,7 6
31 6800 3,2 8
38 8400 3,6 10

Какой кабель выбрать для квартирной проводки

Несмотря на дешевизну алюминиевых проводников, от их применения лучше отказаться. Причина – низкая надежность контактов, через которые будут проходить токи. Второй повод – несоответствие сечения провода мощности современной бытовой техники. Кабель из меди отличается надежностью, длительным сроком эксплуатации.

В квартирах и домах допускается использовать провод с маркировкой:

    ПУНП – плоский проводник с медными жилами в ПВХ-оболочке. Рассчитан на напряжение номиналом 250 В при частоте 50 Гц.

Что такое поперечное сечение проводника?

Поперечное сечение металлического проводника это площадь, полученная в результате перпендикулярного по отношению к его длине разреза. Обычно в таблицах указывается в кв. миллиметрах.

Остальные ответы
толщина проводнмка
проводник разрезаный поперек.
Это площадь, через которую проходит поток электронов.

как колбасу в супермаркете режут — это поперечное сечение колбасы, если также нарезать проводник, будет . проводника. имеется в виду площадь этого сечения, наверное.

площадь поперечного сечения провода 9проводника)
если провод разрезать то площадь среза будет площадью проводника. можно выяснить узнав диаметр, если проводник круглый

Площадь разрезанного проводника, если витой, то общая.

Если провод разрезать поперёк, то срез получится по форме провода. Рассмотрим круглый: круг диаметром как у провода. Высчитывается его площадь и она называется поперечным сечением.

Поперечное сечение

В ядерной физике или в физике элементарных частиц , то сечение является физической величиной , связанной с вероятностью взаимодействия с частицей для данной реакции.

Поскольку эффективное сечение однородно с поверхностью , единицей эффективного сечения в Международной системе является квадратный метр . На практике мы часто используем сарай , символ b:

1 b = 10 −24 см 2 = 10 −28 м 2 ,

или площадь квадрата со стороной десять фемтометров (того же порядка величины, что и диаметр атомного ядра ).

Резюме

  • 1 История
  • 2 принцип
    • 2.1 Микроскопическое сечение
    • 2.2 Макроскопическое сечение
    • 2.3 Пример применения
    • 4.1 Общие
    • 4.2 Скорость — Энергия
    • 4.3 Резонансы
    • 4.4 Температура
    • 6.1 Связанные статьи
    • 6.2 Внешние ссылки
    • 6.3 Источники

    Исторический

    Идея использования поверхности , чтобы выразить такую вероятность взаимодействия , вероятно , восходит к открытию атомного ядра и ее малости по Ernest Rutherford в 1911: при бомбардировке тонкого листа золота с альфа — лучами , каждый находит мало отклонений этих частиц, как если бы полезная поверхность атома (фактически, поверхность его ядра) была очень мала, как если бы золотой лист состоял в основном из пустоты.

    Принцип

    Концептуальная иллюстрация поверхности S, подробно описанная напротив.

    Микроскопическое сечение

    Статистически центры атомов, расположенные на тонкой поверхности, можно рассматривать как точки, равномерно распределенные на этой плоскости.

    Центр атомного снаряда, падающего на эту плоскость, имеет геометрически определенную вероятность пройти определенное расстояние r от одной из этих точек.

    Фактически, если на поверхности S этой плоскости находится n атомов , эта вероятность равна , которая представляет собой просто отношение между общей площадью, занимаемой кругами радиуса r, и поверхностью S плоскости. нет π р 2 S > >>

    Если мы рассматриваем атомы как непроницаемые стальные диски, а частицу — как шар незначительного диаметра, это соотношение представляет собой вероятность того, что шар ударится по одному из дисков, то есть снаряд остановится поверхностью.

    Другими словами, поперечное сечение — это фиктивная площадь, которую частица-мишень должна иметь для воспроизведения наблюдаемой вероятности столкновения или реакции с другой частицей, предполагая, что эти столкновения происходят между непроницаемыми материальными объектами.

    Это понятие может быть распространено на любое взаимодействие между столкновением частиц, такое как ядерная реакция , рассеяние частиц, рассеяние света.

    Например, вероятность того, что альфа-частица, поразившая бериллиевую мишень, произведет нейтрон, может быть выражена фиктивной площадью, которую бериллий будет иметь в этом типе реакции, чтобы получить вероятность этой реакции в этом сценарии.

    Поперечное сечение не очень сильно зависит от действительного размера рассматриваемой частицы и варьируется, прежде всего, в зависимости от точной природы столкновения или реакции, а также от взаимодействий, существующих между соответствующими частицами.

    Это объясняет использование выражения cross section вместо более простого section .

    Макроскопическое сечение

    Как правило, частица сталкивается с материалами, толщина которых превышает толщину одного ряда атомов.

    Что характеризует вероятность взаимодействия частицы в среде (здесь предполагается однородной) на всем ее пути, так это ее поперечное сечение Σ в ( см −1 ).

    Если предположить, что среда представляет собой набор плоскостей одноатомной толщины, мы можем связать микроскопическое сечение с макроскопическим сечением соотношением Σ = N ⋅ σ, где N — объемная плотность атомов (в атомах. См — 3 ) и σ — микроскопическое сечение (в см 2 ).

    Таким образом, макроскопическое сечение реакции в среде представляет собой вероятность того, что частица будет взаимодействовать на единицу длины пересечения этой среды.

    Длина свободного пробега, 1 / Σ, представляет собой среднее расстояние, пройденное частицей между двумя взаимодействиями.

    Пример применения

    Эскиз, показывающий концепцию поперечного сечения.

    • Поток нейтронов = Φ в (нейтроны см −2 с −1 )
    • Скорость нейтрона = v в (см / с)
    • Объемная концентрация нейтронов = n дюймов (нейтронов см −3 )
    • Объемная концентрация мишеней = N дюймов (атомы см −3 )
    • Скорость реакции (или количество взаимодействий) на единицу объема и в единицу времени = τ дюймов (взаимодействие см −3 с −1 )
    • Микроскопическое поперечное сечение = σ в ( см 2 )
    • Макроскопическое сечение = Σ в ( см -1 )

    Мысленно выделяем элемент цилиндрического объема с осью, перпендикулярной плоскости P, с поверхностью S = 1 см 2 и объемом 1 см 3.

    Мы считаем, что тень, проецируемая на плоскость ядер N, предположительно очень удалена друг от друга (материя очень лакунарна, а ядра очень малы). Каждое ядро ​​проецирует поверхностную тень σ.

    Предположим, что пучок нейтронов, параллельный элементарному цилиндру, плотности n и скорости v, число нейтронов, попадающих в цилиндр в единицу времени, равно n ⋅ v.

    У каждого из них вероятность сотрясения при переходе равна Σ. Отсюда тот факт, что количество ударов в единицу времени и объема равно τ = n ⋅ v ⋅ Σ.

    Отметив Φ = n ⋅ v величину, называемую потоком нейтронов, мы получим:

    • τ = (N ⋅ σ) ⋅ (n ⋅ v) = Σ ⋅ Φ

    Макроскопическое сечение Σ определяется как вероятность взаимодействия нейтрона с мишенью на единицу длины. Он имеет размер, обратный длине.

    Ед. изм

    Типичный радиус ядерных частиц порядка 10 -14 м . Следовательно, мы могли ожидать сечения ядерных реакций порядка π r 2 , то есть примерно 10 -28 м 2 (= 10 -24 см 2 ), что объясняет использование устройства, сарая , имеющего это значение.

    Поперечные сечения значительно варьируются от одного нуклида к другому, от значений порядка 10 -4 барн ( дейтерий ) до известного максимума 2,65 × 10 6 барн для ксенона 135 .

    Параметры, влияющие на сечения

    Общий

    Наблюдаемые поперечные сечения значительно различаются в зависимости от природы и скорости частиц. Так, для реакции (n, γ) поглощения медленных нейтронов (или «тепловых») эффективное сечение может превышать 1000 барн, в то время как эффективные сечения трансмутаций за счет поглощения γ-лучей скорее порядка 0,001 барн. Сечения процессов, наблюдаемых или ищущихся в ускорителях частиц, имеют порядок фемтобарна . Геометрическое сечение ядра из урана составляет 1,5 амбара.

    В реакторе основными реакциями являются радиационный захват (n, γ) и деление (n, f), сумма двух которых составляет поглощение. Но есть также реакции типа (n, 2n), (n, α), (n, p) и т. Д.

    Скорость — Энергия

    Интуитивное изложение концепции поперечного сечения.

    Как правило, сечения уменьшаются с увеличением энергии (скорости) нейтрона.

    Эмпирический закон 1 / v довольно правильно объясняет изменение сечений при низкой энергии. Этот закон, довольно хорошо проверенный, если исключить зону резонанса, приводит к прямым линиям с наклоном -1/2 в логарифмических координатах энергии, часто используемых для представления, как на рисунках ниже. При высоких энергиях значения часто сходятся к значениям нескольких амбаров, представляющих размеры ядер атомов.

    Были предложены модели, которые учитывают, в частности, явления резонанса, наиболее известная из которых основана на соотношении Луи де Бройля :

    Демонстрация

    Оценка изменения поперечного сечения с энергией дается моделью Рамзауэра, основанной на предположении, что реальный размер падающего нейтрона равен длине волны, заданной формулой Луи де Бройля :

    п знак равно м v и откуда 1 2 м v 2 знак равно E > м \, v ^ = E \> м v знак равно ( 2 м E ) 1 / 2 >

    Если — «реальный» радиус нейтрона, мы оцениваем площадь, в которой нейтрон попадает в лучевую мишень : λ р

    Для нейтронов с длиной волны, намного превышающей радиус атомных ядер (от 1 до 10 фм ) , можно пренебречь длиной волны больше 1000 фм и , следовательно, энергией меньше 818 эВ , и мы находим, что эффективное сечение обратно пропорционально до энергии нейтрона, которая проверяется лишь приблизительно. р

    Для нейтронов с длиной волны порядка радиуса ядер атомов или меньше, то есть длиной волны меньше 10 фм, поэтому энергией больше 8,180 МэВ можно пренебречь спереди, и тогда мы находим постоянное значение при сильные энергии, которые более или менее проверены λ ( E ) р

    Обратите внимание, что если эффективное сечение уменьшается с увеличением энергии (следовательно, с v 2 ), это не означает, что скорость реакции уменьшается, потому что она задается соотношением:

    • (τ = скорость реакции) = (N = концентрация ядер-мишеней) ⋅ (σ = микроскопическое поперечное сечение) ⋅ (n = концентрация нейтронов со скоростью v) ⋅ (v = скорость нейтронов);
    • с σ = k / v 2
    • τ = N ⋅ k ⋅ n / v; в котором N и k — постоянные
    • Концентрация нейтронов вполне может увеличиваться быстрее, чем скорость v

    Резонансы

    Есть резонансы (то есть пики поперечного сечения для данной энергии), особенно для тяжелых ядер (их может быть более сотни для данного ядра), как правило, при промежуточных энергиях. Поперечное сечение нейтронов может стать очень большим, если нейтрон резонирует с ядром, то есть если он приносит точно энергию, необходимую для образования возбужденного состояния составного ядра.

    В случае реакторных нейтронов обычно есть три области:

    • тепловая область и низкие энергии, где закон в 1 / v довольно хорошо проверяется;
    • эпитепловая область, которая может находиться в диапазоне от 0,1 до 500 эВ, где обнаруживаются резонансные захваты и которая требует очень подробного описания
    • быстрая область, где закон в 1 / v довольно часто снова принимает с очень сильными энергиями сходимость к асимптотическому значению порядка размерности ядер

    Для делящихся ядер доля делений / поглощений обычно увеличивается с увеличением энергии (она равна нулю для тепловых нейтронов, для плодородных ядер, таких как уран 238).

    Закон Брейт и Вигнер на одном уровне дает возможность описать мотивировочные сечения в качественных аспектах.

    Температура

    Сечения меняются в зависимости от температуры ядер мишени,

    где σ — поперечное сечение при температуре T, а σ 0 — поперечное сечение при температуре T 0 ( T и T 0 в градусах Кельвина ).

    Их обычно дают при 20 ° C ; коррекция с температурой необходима.

    Типичные значения сечений

    Зависимость сечения америция 241 от энергии падающего нейтрона

    Эффективные участки рассеяния (сплошные линии) и поглощения (пунктирные линии) световых тел обычно используются в качестве отражающих или поглощающих замедлителей. Данные взяты из базы данных NEA N ENDF / B-VII.1 с использованием программного обеспечения janis.

    Поперечное сечение бора 10 (черный) и бора 11 (синий).

    На графиках напротив видно, что закон в 1 / v вполне корректно проверяется при низких энергиях на самых разных примерах.

    В диапазоне, в котором действует этот закон, мы можем сосредоточиться на изменении скорости реакции (τ):

    • τ = Σ ⋅ Φ = (N ⋅ σ) ⋅ (n ⋅ v), где σ = s / v; s = константа
      τ = N ⋅ s ⋅ n
    • в диапазоне, где действует закон 1 / v, скорость реакции зависит только от концентрации нейтронов.

    В следующей таблице приведены значения некоторых поперечных сечений тел, важных для нейтронной работы водяных реакторов. Сечения тепловой области усредняются согласно соответствующему спектру Максвелла, а сечения быстрой области усредняются согласно спектру нейтронов деления урана 235. Сечения в основном взяты из библиотеки Jeff-3.1.1 с использованием Janis программное обеспечение . Значения в скобках взяты из Справочника по химии и физике , они в целом более надежны, чем другие. Значения для химических тел являются средневзвешенными по естественным изотопам. Для делящихся тел захват — это окончательный захват с поглощением = захватом + делением.

    Поперечное сечение нейтронов может стать очень большим, если нейтрон резонирует с ядром, то есть если он приносит точно энергию, необходимую для образования возбужденного состояния составного ядра.

    Теплоэффективная секция
    (сарай)
    Быстрое сечение
    (сарай)
    Диффузия Захватывать Деление Диффузия Захватывать Деление
    Модератор и
    кулер
    ЧАС 20 0,2
    (0,332)
    4 4 × 10 −5
    D 4 3 × 10 −4
    (0,51 × 10 −3 )
    3 7 × 10 −6
    ПРОТИВ 5 2 × 10 −3
    (3,4 × 10 −3 )
    2 10 −5
    N / A 0,515
    Конструкции
    и прочее
    Zr (0,182)
    90 Zr 5 6 × 10 −3
    (0,1)
    5 6 × 10 −3
    Fe (2,56)
    56 Fe 10 2
    (2,5)
    20 3 × 10 −3
    Cr (3.1)
    52 Кр 3 0,5
    (0,76)
    3 2 × 10 −3
    Или же (4.54)
    58 Ni 20 3
    (4,4)
    3 8 × 10 −3
    О (0,267 × 10 −3 )
    16 O 4 1 × 10 −4
    (0,178 × 10 −3 )
    3 3 × 10 −8
    ядовитый
    нейтрон
    B (763,4)
    10 млрд 2 2 × 10 3
    (3836)
    2 0,4
    Hf (103)
    CD (2,45 × 10 3 )
    113 кд 100 3 × 10 4
    (2 × 10 4 )
    4 0,05
    135 Xe 4 × 10 5 2 × 10 6
    (2,65 × 10 6 )
    5 8 × 10 −4
    88 Zr (8,61 ± 0,69) × 10 5
    115 В 2 100
    (85)
    4 0,2
    Б-г (49 × 10 3 )
    155 Gd (61 × 10 3 )
    157 Gd 200 × 10 3
    (2,54 × 10 3 )
    149 см 74,5 × 10 3
    (41 × 10 3 )
    Горючие 233 U (52,8) (588,9)
    235 U 10 60
    (100,5)
    300
    (579,5)
    4 0,09 1
    238 U 9 (8,9) 2
    (2720)
    2 × 10 −5 5 0,07 0,331
    239 Pu 8 0,04
    (265,7)
    700
    (742,4)
    5 0,05 2
    240 Pu 1299,4 0,0
    241 Pu 494,1 1 806,5
    242 Pu 141,05 0,0

    Смотрите также

    Статьи по Теме

    • Thomson Broadcast
    • Комптоновская диффузия
    • Рэлеевское рассеяние
    • Граница Фруассара , свойство сечений, ограничивающих их квадратом логарифма энергии столкновения

    Внешние ссылки

    • База данных часто используемых ядерных сечений
    • Службы ядерных данных — МАГАТЭ
    • Длины и сечения рассеяния нейтронов
    • Периодическая таблица элементов: сортировка по поперечному сечению (захват тепловых нейтронов)
    • [2]

    Источники

    1. ↑ (ru) [1]
    2. ↑ Пол Ройсс , Precis of Neutronics , EDP Science, 2003 г. ( ISBN2-7598-0162-4 , OCLC173240735 , читать онлайн )
    3. ↑ RW Bauer, JD Anderson, SM Grimes, VA Madsen, Применение простой модели Рамзауэра к полному сечению нейтронов, http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/641282-MK9s2L/webviewable/641282.pdf
    4. ↑ Пол РЕУСС, Precis of Neutronics , Les Ulis, EDP Sciences, 2003 г. , 533 с. ( ISBN2-86883-637-2 ) , стр. 80
    5. ↑ Справочник Министерства энергетики по основам ядерной физики и теории реакторов, DOE-HDBK-1019 / 1-93 http://www.hss.doe.gov/nuclearsafety/techstds/docs/handbook/h1019v1.pdf
    6. ↑ Янис 3.3, http://www.oecd-nea.org/janis/
    7. ↑ . (in) Дженнифер А. Шустерман, Николас Д. Скелцо, Кинан Дж. Томас, Эрик Б. Норман, Сюзанна Э. Лапи и др. , « Удивительно большое сечение захвата нейтронов у 88 Zr » , Nature , vol. 565, г. 17 января 2019 г., , стр. 328-330 ( DOI10.1038 / s41586-018-0838-z )

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *