Definition Neutronenenergie

11/08/2012 - 02:18 von Ralf . K u s m i e r z | Report spam
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Moin!

Es scheint wohl üblich zu sein, für die Energie thermischer Neutronen
den Wert k_B*T anzugeben. Das ist aber nicht deren mittlere Energie,
die ist vielmehr (3/2)*k_B*T, wenn T die Temperatur des Mediums ist,
in dem sie thermalisiert sind. Kann mir mal jemand erklàren, was das
soll?

Ich würde nàmlich gerne die wahre Energie bzw.
Geschwindigkeitsverteilung wissen, weil die Einfangquerschnitte mit
E^-1/2 gehen und bei höheren Energien niedriger sind. Die NIST hat
eine Datensammlung veröffentlicht, die u. a. für verschiedene Nuklide
die Einfangquerschnitte "bei 2200 m/s" enthàlt - das entspricht einer
kinetischen Energie von ca. 25 meV, diese wiederum ca. 300 K, wenn man
sie gleich k_B*T setzt.

Nun habe ich mich gefragt, wie denn das zu verstehen sei, wenn die
Neutronengeschwindigkeit bei 300 K doch durchschnittlich höher ist.
Von der NIST bekam ich darauf folgende Antwort:

"You're right, that the average energy for a Boltzman distribution of
energies is 3/2*k*T. But the average is not what's used when talking
about "thermal" neutrons. The "energy" of thermal neutrons is always
used as k*T_0 where T_0 is 293.61Kelvin, not the average energy of the
distribution with a T_0 of 293.61. I actually don't remember exactly
why the average isn't used instead.

Regardless, the "thermal" cross section is given for 2200 m/s
neutrons, which correspond to neutrons with an energy of 0.0253eV. It
is not given for the average energy for a Boltzman distribution at
293.61K, which you correctly note is 3/2*k*T."

Ich muß zugeben, daß mich das jetzt immer noch nicht so recht
erleuchtet hat. Soll das heißen, daß ich die angegebenen cross
sections mit einem Faktor SQRT(2/3)~0,816 korrigieren muß, wenn die
Neutronen tatsàchlich eine Verteilungstemperatur von 300 (bzw. 293,61)
K haben? (Wobei da noch ein Korrekturfaktor SQRT(Pi*3/8) aus der
Energieverteilung hinzukàme - der resultierende Korrekturfaktor wàre
also SQRT(Pi/4)~0,886.) Wàre doch ein bißchen widersinnig und
irreführend, das so zu definieren...

Weiß jemand, was nun richtig ist?


Gruß aus Bremen
Ralf
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphàre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hàltst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nàmlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus
 

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#1 cornelius.sicker
12/08/2012 - 20:25 | Warnen spam
Salut,

On 11.08.2012 02:18, Ralf . K u s m i e r z wrote:
Es scheint wohl üblich zu sein, für die Energie thermischer Neutronen
den Wert k_B*T anzugeben. Das ist aber nicht deren mittlere Energie,
die ist vielmehr (3/2)*k_B*T, wenn T die Temperatur des Mediums ist,
in dem sie thermalisiert sind. Kann mir mal jemand erklàren, was das
soll?



vmtl. wird k_B*T genommen, weil es die kinetische Energie der Teilchen mit der wahrscheinlichsten Geschwindigkeit ist.
Siehe z.B.: http://holbert.faculty.asu.edu/eee5...onFlux.pdf

Cheers
Cornelius

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