За последнее время пущено в ход большое число установок (ядерные реакторы, ускорители и т. п.), которые являются интенсивными источниками γ-квантов, электронов и нейтронов. Кроме того, всё большее применение в науке, технике, медицине находят радиоактивные источники тех же излучений. В связи с этим вопросы, касающиеся прохождения излучения через вещество, приобрели большое значение, и их экспериментальному и теоретическому анализу уделяется большое внимание.

В данной книге основное внимание обращено на теоретическую сторону проблемы. В самом общем виде задача ставится следующим образом. Имеются источники излучения, размещённые определённым образом в среде. Надо найти угловое и спектральное распределения излучения в любой точке среды. Вообще говоря, частицы могут достигнуть данной точки среды либо не испытав ни одного столкновения (нерассеянное излучение), либо претерпев одно и более столкновений (многократно рассеянное излучение).

Рассмотрение указанной задачи существенно зависит от того, каковы относительные величины многократно рассеянного и нерассеянного излучений.

Если многократно рассеянное излучение невелико и его можно не учитывать, то интенсивность нерассеянного излучения вычислить сравнительно легко: она изменяется с глубиной по экспоненциальному закону.

Если же многократно рассеянное излучение играет существенную роль, то задача сильно усложняется. В этом случае ослабление излучения зависит сложным образом от энергии источника, его геометрической формы, а также от свойств и геометрии поглотителя.

Настоящая книга представляет собой расширенную обработку курса лекций, читанных автором в Московском инженерно-физическом институте. Основной целью курса является ознакомление студентов с методами решения задач прохождения γ-квантов, нейтронов и электронов через вещество с учётом многократного рассеяния.

Вопросы приложения получаемых результатов к решению практических задач (защиты, дозиметрии и т. п.) в книге не затронуты, так как они вынесены в другой курс. По этой же причине подробно не освещены вопросы, связанные с элементарными актами взаимодействия частиц с веществом. Приведены лишь основные сведения, касающиеся элементарных актов взаимодействия данной частицы с веществом, а интересующимся предлагается обратиться к книгам, в которых систематически изложен этот материал.

Конечно, в книге такого размера трудно исчерпывающе разобрать все методы, поэтому здесь рассмотрены лишь основные из них. Не исключено, что при таком отборе могли быть упущены некоторые существенные моменты.

При изложении материала даются не только постановка задачи и результаты вычислений, но и ход самих вычислений, причём последнее делается с такой степенью подробности, чтобы это было доступно и тем, кто не специализируется в области теоретической физики. В большинстве случаев приводятся примеры численных расчётов, позволяющие лучше понять суть метода. Результаты расчётов сравниваются с соответствующими опытными данными (правда, подбор последних не претендует на полноту)…

ПРЕДИСЛОВИЕ
Автор

Предисловие	3

ГЛАВА 1. ПРОХОЖДЕНИЕ γ-КВАНТОВ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО
С УЧЁТОМ МНОГОКРАТНОГО РАССЕЯНИЯ

§ 1.1. Основные процессы взаимодействия γ-квантов с веществом	5
§ 1.2. Качественный анализ прохождения γ-излучения через вещество	9
§ 1.3. Вывод кинетического уравнения	13
§ 1.4. Метод полиномиальных разложений. Плоский направленный
источник	15
§ 1.5. Метод моментов. Плоский направленный источник	26
§ 1.6. Плоский изотропный источник	31
§ 1.7. Точечный изотропный источник	39
§ 1.8. Решение кинетического уравнения в случае больших глубин
проникновения без учёта отклонений γ-квантов	47
§ 1.9. Решение кинетического уравнения в случае больших глубин
проникновения с учётом оклонения γ-квантов на небольшие углы	56
§ 1.10. Метод последовательных приближений	59
§ 1.11. Метод тонких слоёв	64
§ 1.12. Метод Монте-Карло	69
Литература	76

ГЛАВА 2. ПРОХОЖДЕНИЕ НЕЙТРОНОВ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО
С УЧЁТОМ МНОГОКРАТНОГО РАССЕЯНИЯ

§ 2.1. Основные процессы взаимодействия нейтронов с веществом	78
§ 2.2. Кинетическое уравнение для нейтронов	85
§ 2.3. Уравнение возраста	88
§ 2.4. Метод сферических гармоник	92
$ 2.5. Метод моментов	97
§ 2.6. Решение кинетического уравнения в случае больших глубин
проникновения нейтронов	100
§ 2.7. Уравнение диффузии	101
§ 2.8. Односкоростное кинетическое уравнение. Метод сферических
гармоник	102
§ 2.9. Односкоростное кинетическое уравнение. Точное решение для
бесконечной и полубесконечной сред	105
§ 2.10. Вариационный метод	110
§ 2.11. Функция распределения нейтронов по энергиям	113
§ 2.12. Ослабление потока быстрых нейтронов. Сечение выведения	117
Литература	120

ГЛАВА 3. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО
С УЧЁТОМ МНОГОКРАТНОГО РАССЕЯНИЯ

§ 3.1. Упругие и неупругие столкновения электронов	121
§ 3.2. Тормозное излучение электронов	125
§ 3.3. Кинетическое уравнение для электронов	132
§ 3.4. Функция распределения энергии потерянной электронами без
учёта радиационных потерь	137
§ 3.5. Функция распределения потерянной электронами энергии
(с учётом радиационных потерь)	147
§ 3.6. Тормозное излучение электроне с учётом многократного
рассеяния	153
Литература	157

Книги на ту же тему

Теория параметрического воздействия на перенос нейтронов, Новиков В. М., Шихов С. Б., 1982
Диффузия нейтронов в гетерогенных средах, Григорьев И. С., Новиков В. М., 1966
Лекции по теории переноса нейтронов. — 2-е изд., перераб. и дополн., Смелов В. В., 1978
Многогрупповые методы расчёта защиты от нейтронов, Бергельсон Б. Р., Суворов А. П., Торлин Б. З., 1970
Линейно-алгебраическая теория переноса нейтронов в плоских решётках, Румянцев Г. Я., 1979
Методы решения диффузионных уравнений двумерного ядерного реактора, Шишков Л. К., 1976
Вычислительные методы в физике реакторов, Гринспен Х., Келбер К., Окрент Д., ред., 1972
Кинетика и термодинамика быстрых частиц в твёрдых телах, Кашлев Ю. А., 2010
Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью твёрдого тела, Экштайн В., 1995
Распыление под действием бомбардировки частицами. Вып. III. Характеристики распыленных частиц, применения в технике, Бериш Р., Виттмак К., Легрейд Н., Мак-Кланахан Э., Сандквист Б., Хауффе В., Хофер В., Ю М., 1998
Стохастическая теория переноса частиц высоких энергий, Учайкин В. В., Рыжов В. В., 1988
Метод Монте-Карло. — 4-е изд., доп. и перераб., Соболь И. М., 1985
Методы Монте-Карло в статистической физике, Биндер К., ред., 1982

elapsed time 0.018 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему