النيوترونات اللحظية

يمكن تعيين توزيع الطاقة للنيوترونات اللحظية. ونبين ذلك في الشكل (1 أ ،ب) حيث نبين في الشكل (1 ،أ) توزيع طاقة النيوترونات في مدى الطاقة المنخفض (من 0 حتى 700 ك.ف.أ) أما في الشكل (1،ب) فنبين هذا التوزيع الذي يعطي مدى طاقة النيوترونات حتى حوالي 20 م.أ.ف. في الشكل (1، أ) نبين منحني وات التجريبي الذي يمر بالنقاط المعينة من التجربة وذلك في حدود الخطأ المسموح به. أما في الشكل (1 ،ب) فنبين توزيع

الشكل (1)

الطاقات حتى 10 م. أ. ف. حيث يتضح لنا أنه توجد قيمة عظمى لتوزيع النيوترونات عند طاقة قدرها 0.75 م. أ. ف. كما يتضح أيضاً أن معظم النيوترونات تقع طاقاتها بين 1 - 2 م, أ. ف. حيث يتناقص عدد النيوترونات أسياً بعد طاقات قدرها 2 م.أ.ف. وهناك علاقة شبه تجريبية يمكنها وصف هذا التوزيع تعطي بالعادلة:

(1) ............

حيث (N(E عدد النيوترونات المنطلقة بطاقة قدرها E.

ويمكن تعين الثابت وينتج ان معادلة (1) تعطي بالعلاقة؛

(2)............

تستطيع هذه العلاقة وصف المنحني (1) لطاقات النيوترونات الواقعة في المدى 0.075 م.أ.ف. حتى حوالي 20 م.أ.ف. نلاحظ من الشكل أن بعض النيوترونات تنطلق بطاقات أكبر من 10 م. أ. ف. هذه النيوترونات عالية الطاقة تلعب دوراً هاماً عند تصميم دروع Shielding المفاعلات النووية.

تعطي معادلة (2) والشكل (1) توزيع طاقة النيوترونات الانشطار كل من U²³⁵ وPu²³⁹ أما في حالة انشطار U²³³ فإن هذه العلاقة تستطيع وصف هذا التوزيع ولكن مع إدخال ثوابت مختلفة قليلاً.

ويصاحب انطلاق النيوترونات انطلاق أشعة γ التي تصنف أيضاً إلى صنفين من أشعة γ وهما: انطلاق أشعة γ اللحظية وأشعة γ المتأخرة. وعلى كل حال يمكن إجراء هذا التصنيف اختيارياً حيث تعتبر أشعة γ لحظية إذا انطلقت خلال مدة زمنية قدرها أقل من 0.1 ميكروثانية فور الانشطار. وتنتج هذه الأشعة عن طاقة الإثارة التي تمتلكها شظايا الانشطار وتواكب عادة انطلاق النيوترونات اللحظية. كما ويمكن أن تنطلق بعد ذلك أشعة γ المتأخرة وذلك خلال فترة زمنية أكبر من 0.1 ميكروثانية من بدء الانشطار.

نبين في الشكل (2) توزيع طاقة واشعة γ اللحظية الناتجة عن الانشطار. حيث يتضح من الشكل ان المنحني يأخذ شكل دالة أسية وذلك للطاقات بين 0.2 و4 م. اً. ف. ومن ثم يمكن إعطاء التوزيع بالعلاقة:

(1)     .........

حيث N_γ (E) عدد الفوتونات المنطلقة بطاقة قدرها E.

الشكل (2)

نلاحظ من الشكل أن طاقة أشعة γ تصل إلى حوالي 7 م. أ . ف. كما وأن متوسط الطاقة التي يحملها الفوتون تقدر بحوالي 1 .م . أ .ف. تقريباً.