Нейтроновод. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Нейтроновод - канал, по к-рому распространяется направленный поток нейтронов. В простейшем случае H. служит прямая вакуумированная труба, окружённая защитой для поглощения нейтронов, выходящих через боковые стенки H. Надтепловые нейтроны (с энергией

> 0,1 эВ) практически не взаимодействуют с внеш. полями (магн., гравитационным) и поэтому распространяются по H. прямолинейно по законам геом. оптики. Для формирования пучков внутри H. устанавливаются коллиматоры из материалов, поглощающих нейтроны. Плотность потока нейтронов в таких H. уменьшается как 1/r², где r - расстояние от центра источника нейтронов. Обычно применяются H. длиной 10-1000 м, диам. 5-50 см с входными и выходными окнами из Al, толщиной 1-2 мм, откаченные до давления 1-2 Па. H. используются для вывода сформиров. пучков нейтронов из источника (реактор, ускоритель), а также в сочетании с импульсными нейтронными источниками в нейтронной спектроскопии. по времени пролёта.

Для нейтронов с энергией

< 0,1 эВ используются зеркальные H., основанные на полном отражении нейтронов от стенок H. Упругое когерентное рассеяние нейтронов на атомных ядрах в стенках H. эквивалентно действию на нейтроны небольшого отталкивающего потенциала U

2-3·10^-7 эВ (для Ni, Be, графита). Поэтому нейтроны с энергией

, падающие на гладкие (зеркальные) стенки H. иод углами a < (U/

)^1/2,

полностью отражаются обратно внутрь H. (см. Нейтронная оптика). Начиная с r = d(/U)^1/2 (d - поперечные размеры), полное отражение от стенок должны испытывать все нейтроны с энергией

, и плотность потока таких нейтронов в H. будет оставаться почти постоянной. Нек-рые потери нейтронов возникают за счёт диффузного отражения от шероховатостей стенок и слабого поглощения в тонком поверхностном слое (толщиной ~200

), соответствующем глубине проникновения нейтрона в стенки при полном отражении. Для тепловых нейтронов с

= 0,025 эВ и стенок из Ni (U = 2^.10^-7 эВ) макс. угол скольжения a = 10'. Обычно зеркальные H. изготовляют из полиров. стеклянных пластин с напылённым на поверхность тонким (1-2 мкм) слоем Ni. Пластины склеиваются в H. коробчатого сечения.

Если зеркальный H. плавно изогнуть с радиусом изгиба Л = 2d'

/U(d' - размер H. в плоскости изгиба), то он может служить фильтром, пропускающим нейтроны с

. Кроме того, пучок на выходе изогнутого зеркального H. свободен от g-излучения, неизбежно испускаемого нейтронными источниками. Зеркальные H. используются также я как поляризаторы медленных нейтронов. С этой целью отражающий слой изготовляется из ферромагнетика, для к-рого отталкивающий нейтроны потенциал стенок равен U' = U b mВ, где m - магн. момент нейтрона, В - индукция магн. поля в ферромагн. слое, знаки b соответствуют двум ориентациям спина нейтрона. В нек-рых материалах (напр., сплав 50% Fe + 50% Со) U = |mB| и полное отражение имеет место только для одной из возможных проекций спина нейтрона (см. Поляризованные нейтроны). Ультрахолодные нейтроны ( < U)испытывают полное отражение от стенок H. при любых углах падения и распространяются по H. произвольной формы как сильно разреженный газ.

Литература по нейтроноводам

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.