Тред №68499

Как было обещано, чуток о ЯГУАР-е.

Как нейтроны толкаются локтями (это слова Ю.Б.Харитона о том, о чем речь ниже):

Есть такая задача: измерить сечение рассеяния нейтронов на нейтронах. Нейтроны были открыты лет 75 тому назад, но прямого такого опыта до сих пор не поставлено. Пучки нейтронов хорошей интенсивности есть, а вот мишеней из нейтронов не сделать: они нейтральные, ничем их не "зажать", да и живут они какие-то 15 минут.

Эту задачу сейчас пытаются решить Дубненские физики из Лаборатории нейтронной физики в хитром эксперименте на импульсном реакторе ЯГУАР. Тут у меня облом: есть книга Б.Г. Леваков, А.В. Лукин, Э.П. Магда, И.С. Погребов, А.А. Снопков, В.А. Терехин, Импульсные ядерные реакторы, выпущенная РФЯЦ - ВНИИТФ и вроде доступная (?)  в продаже, но к ней у меня доступа сейчас нет, а интернет вдруг стал скупее, чем год-полтора тому назад. Так что ни точные размеры реактора, ни точную длительность импульса сказать не в состоянии --- извините.  Вот он, этот   Ядерный Гомогенный Урановый Апериодический Реактор (ЯГУАР):



У размерах этого самовара можно судить по стремянке и открытой двери на снимке, а также по поручням: самовар не выше метра. И какой же он неказистый..... В самовар наливают раствор урановых солей. В  ХОЛОДНОМ растворе идет цепная реакция, а как раствор вскипел - она прекращается из-за падения плотности. Длина импульса по памяти была около миллисекунды. Чуток горячего "рассола" высасывают, и дают самовару остыть. Долили до критмассы - и новая вспышка. За раз выгорает столько урана, что вылетает 10^18 нейтронов - это полтора микрограмма нейтронного вещества. В самоваре труба, только вместо горящих еловых шишек там вакуум. Труба уходит на 15 метров вниз в бетон, на  конце трубы детекторы. В примерно трех литрах обьема трубы внутри самовара потоки нейтронов таковы, что летящие навстречу нейтроны пихают друг друга локтями. Часть из них летят вдоль трубы в детектор нейтронов, который не видит стенок трубы, а только те пустые три литра внутри самовара. Реактор работает, а интересный физический сигнал --- рассеяние друг на друге тепловых нейтронов в тех трех литрах пустоты. Игра на том, что тепловые нейтроны летят вдоль трубы около 5 миллисекунд , так что их можно отделить от всепроникающей вспышки быстрых нейтронов длиной в одну миллисекунду. Далее начинается обычная физическая кухня: поток фоновых нейтронов в детектор пропорционален мощности вспышки. А поток нейтронов, которые друг друга локтями пихали: квадратичен по мощности вспышки. Так что надо измерить сигнал при разных мощностях и выделить квадратичнй эффект. Физики к 2011 году собираются получить свои первые экспериментальные данные. Роль моделирования всех условий здесь чрезвычайно важна,  пока экспериментально наблюденный фон в пару раз выше расчетного, и дубненцы трудятся над пониманием этого.

Пару слов, зачем был нужен ЯГУАР: в обычнах реакторах потоки нейтронов копеечные против бомбовых, и для должного матераиаловедения без таких реакторов не обойтись. ЯГУАР не самый мощный, БИГР в Сарове вроде на порядок его затыкает, но приспособить его под задачу рассеяния нейтронов на нейтронах не удается.