关于中子在高温轻介质中的输运

一、前言高温介质中中子的输运,必然受到介质的质量运动和介质中轻核的特有运动的影响。这个物理事实反映在我们以前得出的关于中子输运的广义 Boltzmann 方程中,便是方程中除了中子的分布函数外,还包含着和中子有相互作用的多种轻核的分布函数。严格地说,我们面临的问题是求解一组联立的广义 Boltzmann 方程的异常复杂的问题;这组方程同时决定着中子、轻核、电子和光子的分布函数。看来,严格求解这组联立方程是十分困难的。不过,由于带电粒子(包括轻核和电子)的平均自由程远比中子的小,在一级近似中,可以把系统中的带电粒子看成随时都处在局部热平衡的状态(虽然这个热平衡     

高速运动介质中中子输运的新处理方法

Ⅰ.问题的提出在讨论中子在高温轻介质中的输运时,为简单起见,我们曾略去介质的宏观流体力学运动。这样,假定轻核 i 的速度分布函数     

非线性中子输运方程的流线扩散有限元法

0 引言在核反应系统中,若考虑中子间的相互作用,则导致非线性中子输运方程.文[1]讨论了一类非线性中子输运方程解的存在性和唯一性.文[2～4]分别研究了非线性中子输运方程的半离散和全离散Galerkin有限元法,得到了解的存在性和相应误差估计.本文的目的在于讨论非线性中子输运方程的流线扩散法. 流线扩散法(SD),又名SUPG方法,最早被Hughes,Johnson及其合作者们研究.对于非定常问题,其数学分析基于空间-时间有限元法.到目前,流线扩散法已成为解决对流占优扩     

一类渐变介质的反射系数

一、引言研究波自渐变介质的反射无论在电磁波传播问题中或是水声传播问题中均具有很重要的意义。在电磁波传播中,电离层及对流层常常可以视为渐变介质。在水声传播问题中,海水本身是渐变介质,而海底介质有时也近似是渐变介质。此外,某些消波结构系统(例如电磁波中的涂层,声波中的尖劈)也可作为渐变吸收层来处理。因此,研究波自渐变介质的反射具有理论上和实用上的意义。在这方面前人已经作过许多重要的工作(例如文[5]中所引的工作)。在声学问题中,过去主要是讨论声速分层变化的介质的反射。最近,在文[6]中讨论了声速与密度同时为分层变化的反射问题。在本文中我们根据文[6]中的方法讨论了一类渐变介质的反射系数,渐变层中的声速与密度均为指数变化形式(介质情况如图1),导出了反射系数的表示式,对某些特殊情况作了分析,对垂直入射情况作了数值计算,并且与W.K.B.近似结果进行了比较。     

强中子注量下球形装置多层介质温度分布

用Monte Carlo方法计算了强中子注量通过较厚轻介质屏蔽层后在多层介质球中造成的温度分布。建立了包括源中子、屏蔽介质和多层球在内的简化几何模型,在源中子方向分别为矢径方向和球面外向各向同性分布两种模式下,用俄罗斯轮盘赌和分裂方法模拟了中子的深穿透输运过程,并采用指向概率方法,求得多层介质球内不同点的温度分布和介质平均温度。结果表明,在两种源中子方向模式下,同一介质不同位置的温度增量随该点离源的距离增大而减小,越内层的介质平均温度越高。     

高温轻介质中辐射流体力学的等温近似

本文研究了高温轻介质中辐射流体力学的一种近似——等温近似.在这种近似中,突出地强调了辐射热传导的作用,即认为介质中的温度分布由于热传导极强而可以近似地看成与空间无关.在讨论了这种近似的适用条件后,分别用它就一维流的情况研究了连续流、稀疏波和压缩波以及激波等运动形态.     

具周期边界条件的中子迁移系统的临界问题

本文讨论了非均匀介质中具周期边界条件的稳态、平板中子迁移系统.证明了该系统的临界本征值与相应非负本征函数的存在性.     

运动介质的机械动量密度

通过四维能量动量的相对论变换求出运动介质中电磁能密度和电磁场与介质的机械动量之和，进而求得了运动介质的机械动量密度讨论了它随介质的折射率和运动速度而变化的规律及其在计算运动介质受到的机枪菌密度方面的应用。     

强电磁场中激光器内的流体动力学描述

本文指出讨论在强磁场中介质的运动问题时,必须计及Hall效应,并且提出了描述在强电磁场中磁气体动力学激光MGDL内的流体动力学模型,这种模型不同于文献[1],以后对几种现有的介质流动式激光器内的介质运动状态作了讨论。另外,还对其它两种情形,即文献[2]和[3]的结果进行了修正。     

点内库仑相互作用对三量子点系统输运性质的影响

本文利用非平衡格林函数运动方程方法,研究了与两个电极耦合在一起的三耦合量子点系统中,点内部的库仑关联或阻塞与点间的耦合强度对体系输运性质,即对系统微分电导和系统态密度的影响.通过理论计算发现,由于量子点上的局域态密度的不同从而导致系统微分电导或隧穿性质的不同,会开启新的Kondo输运通道,也会增强一些原有的输运通道.     

初生中子星星风中正反中微子的吸收反应截面

正反中微子的吸收反应截面是影响初生中子星演化的重要参量.改进了在初生中子星高温环境中任意简并条件下的中微子和反中微子被重子吸收截面的计算方法,同时综合考虑了能量动量守恒、磁场效应和重子（中子或质子）的热运动效应,得到更精确的中微子和反中微子吸收反应截面.结果对进一步研究星风中的中微子加热率、中微子输运过程中的不透明度、合理解释中子星的相关观测现象有重要作用.     

基于复合混合物理论的热-水力-力学污染物输运模型

污染物在饱和可变形多孔介质中的输运问题属于多场耦合的范畴.为模拟含N种组分的液相污染物在可压缩固相多孔介质中的输运过程,在复合混合物理论的基础上将体积分数作为内变量引入,提出并建立了可压缩多孔介质中多组分污染物热.水力.力学耦合输运问题的热力学框架.将体积分数看作独立变量用于描述介质的微观结构,并形成动力相容条件来描述由多组分流体饱和的可压缩多孔介质界面处应力突变的微观力学机制.根据近平衡态理论以及线性化方法得到基于上述理论框架的线性化热.水力.力学耦合污染物输运模型.所提出的模型是在公理系统基础上建立的,输运过程中的渗流和扩散过程最终可表示为与相的密度梯度、组分浓度梯度、体积分数梯度及温度梯度有关的形式,实现了多种因素的耦合.     

平板几何中子迁移方程的一个扰动问题

在反应堆及迁移理论中,求解稳定系统的最大、简单本征值及相应的非负本征函数是一个重要问题。关于它的存在性,已有证明[3]。在反应堆运行期间发生一些小的变化,例如由子热膨胀引起的反应堆尺寸的变化,这些变化对反应堆系统的效应,可用微扰理论进行研究。在[4]中对球几何问题进行了讨论,本文讨论单能、均匀介质、各向同性散射平板几何问题。     

与时间有关的线性迁移方程的非负解的极值原理

在最近的文献[1]中,Larsen研究了与时间无关的线性迁移方程的解的极值原理.从[1]中获悉,在[2]中,Bensoussan,Lions和Papanicolaou以及在[3]中,Williams得到在“局部保守”介质中与时间有关的共轭迁移方程的解N~*的极值原理.本文讨论与时间有关的线性迁移方程,当其系数满足一定条件时,我们证明解的极值原     

辐照金属氦脆的微观机理及统计特性

用非平衡态统计物理方法研究在高温与中子辐照的环境中金属材料的氦脆化.首先建立了金属中氦泡的演化方程,在讨论氦泡成核和长大机理的基础上,求得了氦泡的成核与长大速率及涨落长大系数,最终导出了氦泡密度分布函数和金属发生氦脆断裂时的临界氦泡半径。     

基于Monte Carlo方法的中子标识输运计算

为了考察中子与介质相互作用的细致物理过程,得到不同种类中子对所关心物理量的贡献,利用Monte Carlo方法的模拟能力,由中子标识记录中子及其次级粒子的输运历史,在程序中赋予中子一个整型标识变量,记录中子的出身、碰撞过程等历史,在记数时根据该变量的值进行分门别类的统计以达到求解众多物理量的目的。结果表明,该方法能得到其它方法不易得到的物理量,如不同种类中子出壳流等。     

混合自回归模型的谱密度计算

线性时间序列模型谱密度的计算可以直接由定义获得,而非线性时间序列模型谱密度的计算目前还没有一般的理论.文献[3]将AR模型推广到MAR模型,并且讨论了该模型的参数估计及模型选择问题.文献[5]给出了计算该模型谱密度的算法.本文利用该模型谱密度的"算法",讨论模型在一些常见情形下,谱密度的具体表达式.     

指向概率方法在中子伽马测井计算中的应用

应用蒙特卡罗方法,成功地模拟了中子伽马测井的物理过程和中子的输运过程、热中子的俘获以及中子伽马射线的产生和输运过程.用指向概率方法计算了中子伽马射线对探洲器的通量贡献,用群截面数据库模拟中子,用点截面数据模拟伽马光子,计算绘出的中子伽马能谱峰值与所选择的特征能量非常吻合,从而证明了蒙特卡罗方法在核测井领域应用的可行性.     

中子活化分析中各元素之间的相关性——R矩阵的计算

在[1]中,我们讨论了关于活化分析中使用 R 矩阵法检查标准样品以及简化标准样品,因此提高分析准确度和简化分析方法的问题.本文应用一次实验的数据.具体计算了三十多个元素由反应堆中子活化产生的诸放射性核素的相对生成速率以及这些核素之间的 R 矩阵元,并且也提供了一个计算的方法.     

d-T源中子照相装置慢化准直系统初步设计

慢化体准直器是热中子照相装置的关键组件之一,利用铅、铍、石墨等为慢化体的材料,对d-T反应中子源中子照相装置的慢化准直系统进行设计.采用MCNP程序模拟d-T反应快中子在慢化体内的中子慢化输运过程,通过计算得到了满足热中子照相的慢化准直系统的设计方案,给出了经慢化后的中子束各项物理参数.