Зависимость теплопроводности от температуры

У бериллия теплопроводность понижается с повышением температуры, т.е. с повышением температуры теплопроводность у бериллия ухудшается.

 

Нейтронно-физические характеристики[2].

Ве

Сечения рассеяния.

 

У Ве в области тепловых нейтронов сечения равны 6 – 8 барн, у графита в этой же области значения сечений составляют примерно 4 – 5 барн. В области быстрых нейтронов у Ве и графита значения сечений близки и примерно равны 1 – 2 барн.

 

Be

C

Сечения радиационного захвата.

В области тепловых нейтронов у Ве и графита значения сечений близки и примерно равны 0,5*10^-2 – 10^-2 барн. У Ве в области быстрых нейтронов значения сечений снижаются и становятся меньше чем в области тепловых нейтронов, их значения становятся примерно 10^-6 барн. У графита до энергии 10^-2 МэВ значения сечений снижаются, а после повышаются и становятся равными 0,5*10^-4 – 0,5*10^-3 барн.

 

 

Вывод: у графита и бериллия достаточно высокие температуры плавления, кипения, значения теплопроводности. Графит и бериллий слабо поглощают нейтроны и в тепловой области, и в области быстрых нейтронов, но достаточно хорошо замедляют нейтроны.

 

Поглотители.

Теплофизические характеристики[1].

Эле-мент i	Плот-ность gi, г/см^3	Молярная масса Аri, а.е.м	Температура плавления Тпл, °C	Темпера-тура кипения Ткип, °C	Теплота плавления   кДж/моль	Теплота испарения   кДж/моль	Молярная теплоемкость   Дж/К*моль	Теплопроводность   Вт/м*К
^135Xe	0,00585		-111,85	-107,05	2,27	12,65	20,79	0,0057
^149Sm	7,52				8,9		29,5	13,3
^10B	2,22		-	-	-	-	-	-
^11B	2,34				23,6	504,5	11,09	27,4
Eu	5,243	151,965				-	27,656	13,9
Сd	13,29	112,4			53,59		0,147	85,6

 

 

Зависимость плотности от температуры

У В значение плотности меньше, чем у Cd и не изменяется с повышением температуры. У кадмия с повышением температуры значения плотности понижаются.

 

 

Зависимость теплоемкости от температуры

Значения теплоемкости гораздо больше у В по сравнению с Cd. У В теплоемкость с ростом температуры увеличивается линейно. У теплоемкость изменяется ступенчато Cd ступенчато, т.е. до 200 К резкое возрастание теплоемкости, потом, до 400 К плавное возрастание теплоемкости, после 400К и до 500К сова резкое возрастание теплоемкости и после 500К теплоемкость не изменяется.

 

Нейтронно-физические характеристики[2].

Сечения радиационного захвата.

^10В

^11В

Xe

Sm

Cd

 

 

Сечения радиационного захвата в области тепловых нейтронов самые большие у Хе, В-10 и Sm и примерно равны10⁵ – 10⁷ барн, а самые маленькие у В-11 и составляют 0,01 – 0,1 барн. У всех элементов в области быстрых нейтронов сечения радиационного захвата существенно меньше, чем сечения в области тепловых нейтронов и равны 10^-6 – 10^-4 барн. У Cd и Sm присутствует резонансная область с шириной соответственно 10^-5 – 10^-3 МэВ и 10^-5 – 10^-4 МэВ.

Вывод: данные поглотители эффективны в области тепловых нейтронов, т.к. они хорошо поглощают тепловые нейтроны.

 

 

Конструкционные материалы[1].

Теплофизические характеристики.

Элемент i	Плот-ность gi, г/см^3	Молярная масса Аri, а.е.м	Темпе-ратура плавления Тпл, °C	Темпера-тура кипения Ткип, °C	Теплота плавления   кДж/кг	Теплота испарения   кДж/кг	Молярная теплоемкость   Дж/кг*град	Теплопроводность   Вт/м*град
Ti	4,54	47,88			18,8	422,6	-	-
Zr	6,51	91,22					-	-
Сталь 1Х12В2МФ	7,84	-	1400-1455	-	-	-	-	-
Nb	8,57	92,9					-	-

 

 

Зависимость плотости от температуры

У Nb самые большие значения плотности, а у Ti самые маленькие. У всех элементов плотность не сильно зависит от температуры. Самая значительная зависимость у Ti.

 

 

Зависимость теплоемкости оттемпературы

При низких температурах у Ti значения теплоемкости самые большие, но с повышением температуры значения теплоемкости для стали поднимаются до уровня Ti. У Zr с повышением температуры теплоемкость сначала повышается, а после 800К значения теплоемкости уменьшаются.

 

 

Зависимость теплопроводности от температуры

Значения теплопроводности самые большие у Nb и с ростом температуры теплопроводность увеличивается. У Ti самые низкие значения теплопроводности.