Published August 1965
| Version v1
Book
The Diffusion Parameters of Heavy Water
Creators
- 1. North Carolina State University, Raleigh, NC (United States)
Description
The diffusion parameters of heavy water have been measured at North Carolina State University over a temperature range of 25-250°C by means of the pulsed source method. A 1-MeV HVEC Van de Graaff, pulsed at the ion source, was used to generate the neutron pulses by means of the Be9 (d, n) reaction. Neutrons were injected into cylindrical volumes of D2O, and the decay constants of the neutrons were determined by means of a BF3 counter located under the D2O container and oriented along its diameter, operating into a 26-channel time analyser. The time required to establish the asymptotic spectrum in D2O was first measured by means of a transmission experiment involving a boron absorber and a Lil (Eu) scintillator. It was observed that a time of 200 μs was sufficient to establish the asymptotic spectrum. The approach to the asymptotic spectrum can be approximated by a time constant of 36 μs. The diffusion parameters, D0 and C, were determined by fitting the measured decay constants to the equation λ = λ0 + D0B2 - CB4. The infinite medium decay constant was calculated from known density and cross-section data. An iterative process was used to make the value of the extrapolation distance compatible with the diffusion coefficient D0. The values of D0 obtained were somewhat lower than those of Baumann, who measured D by a static method utilizing a copper poisoning technique. These values were converted to D0 by multiplying D by the average temperature of the moderator. The theoretical values of Honeck and Michael, obtained by direct solution of the transport equation, fall between the results of Baumann and those of this experiment. (author)
Abstract (French)
Les auteurs ont mesuré les paramètresde diffusion de l'eau lourde à l'Université de l'Etat de Caroline du Nord, pour une gamme de températures allant de 25 à 250°C, par la méthode de la source puisée. Des deutérons puisés au moyen d'une machine Van de Graaff HVEC de 1 MeV produisaient les bouffées de neutrons par la réaction 9Be(d, n). Les neutrons étaient injectés dans des volumes cylindriques de D2O, et les constantes de décroissance des neutrons mesurées à l'aide d'un compteur au BF3 placé sous le récipient contenant l'eau lourde, orienté dans le sens de son diamètre et fournissant les données à un analyseur en temps à 26 canaux. Les auteurs ont mesuré tout d'abord le temps nécessaire pour obtenir un spectre asymptotique dans l'eau lourde au moyen d'une expérience de transmission mettant en jeu un absorbeur de bore, un scintillateur de Lil (Eu). Ils ont observé que 200 μs suffisaient pour établir le spectre asymptotique. On peut caractériser approximativement l'approche du spectre asymptotique par une constante de temps égale à 36 μs. Les auteurs ont déterminé ensuite les paramètres de diffusion D0 et C en ajustant les constantes de décroissance mesurées à l'équation λ = λ0 + D0B2 - CB4. La constante de décroissance pour un milieu infini à été calculée pour une densité et une section efficace connues. Par un calcul d'itération, ils ont pu rendre la valeur de la longueur extrapolée compatible avec le coefficient de diffusion D0. Les valeurs obtenues pour D0 étaient légèrement inférieures à celles trouvées par Baumann qui a mesuré D par une méthode statique en utilisant un procédé d'empoisonnement par du cuivre. Ces valeurs étaient converties en D0 en multipliant D par la température moyenne du ralentisseur. Les valeurs théoriques obtenues par Honeck et Michael qui ont résolu directement l'équation de transport se situent entre les résultats de Baumann et ceux des auteurs. (author)Abstract (Spanish)
En la Universidad del Estado de Carolina del Norte se han medido los parámetros de difusión en agua pesada, para un intervalo de temperaturas de 25-250°C, empleando el método de los neutrones pulsados. Para generar esos impulsos neutrónicos medíante una reacción 9Be (d, n), se empleó un acelerador Van de Graaff de 1 MeV construido por la High Voltage Engineering Corporation. Los neutrones se hicieron incidir sobre masas cilindricas de D2O y se determinaron las constantes de desintegración de los neutrones mediante un contador de BF3 situado debajo del recipiente que contenía el D2O, en sentido transversal, y conectado con un analizador de tiempo de 26 canales. Primeramente se midió el tiempo necesario para establecer el espectro asintótico del D2O, mediante un experimento de transmisión en el que se empleó boro como absorbente, asi como un centelleador de Lil (Eu). Se comprobó que para establecer dicho espectro bastaban 200 μs. La manera más acertada de obtener un espectro asimétrico es utilizar una constante de tiempo de 36 μs. Se determinaron los parámetros de difusión D0 y C ajustando las constantes de desintegración halladas a la ecuación λ = λ0 + D0B2 - CB4. La constante de desintegración para un medio infinito se calculó partiendo del valor conocido de la densidad y de otros datos relativos a la sección eficaz. Para que el valor de la distancia de extrapolación fuese compatible con el coeficiente de difusión D0, se siguió un proceso de iteración. Los valores obtenidos para D0 fueron algo inferiores a los calculados por Baumann, quien habfa medido D por un método estático empleando una técnica de envenenamiento con cobre. Estos últimos valores se transformaron en valores de D0 multiplicando D por la temperatura media del moderador. Los valores téoricos obtenidos directamente de la ecuación de transporte por Honeck y Michael quedan comprendidos entre los resultados de Baumann y los del experimento descrito en la presente memoria. (author)Abstract (Russian)
Metodom pul'sirujushhego istochnika v sht. Severnaja Karolina izmereny diffuzionnye parametry tjazheloj vody v intervale tem- peratur 25 —250°S. Dlja poluchenija impul'snyh nejtronov pri pomoshhi reakcii Be9(d, n) byl ispol'zovan uskoritel' Van de Graafa HVEC s energiej 1 Mjev, pul'sirovannyj u istochnika ionov. Nejtrony vvodili v cilindricheskie obemy iz D2O, a postojannye raspada nejtro- nov opredeljali pri pomoshhi schetchika BF3 , pomeshhennogo pod soderzhashhim D2O kontejnerom, raspolozhennym v napravlenii diametra i podajushhim signaly v 26-kanal'nyj analizator vremeni. Vremja, neobhodimoe dlja ustanovlenija asimptoticheskogo spektra v D2O, prezhde vsego izmerjali pri pomoshhi jeksperimenta peredachi s ispol'zovaniem poglotitelja iz bora i scin- tilljatora iz Lil(Eu). Opyt pokazal, chto 200 mksek dostatochno dlja ustanovlenija asimpto- ticheskogo spektra. Priblizhenie k asimptoticheskomu spektru mozhet byt' priblizitel'no vyrazheno konstantoj vremeni 36 mksek. Diffuzionnye parametry Do i S opredeljali putem podstanovki izmerennyh postojan- nyh raspada v uravnenie: λ = λ0 + D0B2 - CB4. Postojannuju raspada v beskonechnoj srede rasschityvali na osnovanii izvestnyh dannyh otnosi- tel'no plotnosti sechenija. Ispol'zovan povtornyj process dlja togo, chtoby sdelat' velichinu ras- stojanija jekstrapoljacii sovmestimoj s kojefficientom diffuzii D0. Poluchennye znachenija D0 okazalis' neskol'ko nizhe velichin, najdennyh Baumanom, ko- toryj izmerjal D po staticheskomu metodu s ispol'zovaniem sposoba otravlenija med'ju. Jeti znachenija pereschitany na D0 putem umnozhenija D na srednjuju temperaturu zamedlitelja. Teo- reticheskie znachenija, poluchennye Konekom i Majkelom putem neposredstvennogo reshenija uravnenija perenosa, zanimajut srednee mezhdu rezul'tatami Baumana i rezul'tatami, polu- chennymi v nastojashhem jeksperimente. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (English)
- Paramétres de Diffusion de l'Eau Lourde; Diffuzionnye parametry tyazheloj vody; Los Parametros de Difusion en Agua Pesada
Publishing Information
- Publisher
- IAEA
- Imprint Place
- Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
- Imprint Title
- Pulsed Neutron Research. Vol. I. Proceedings of the Symposium on Pulsed Neutron Research
- Imprint Pagination
- 713 p.
- Series
- Proceedings Series
- Journal Page Range
- p. 65-85
- ISSN
- 0074-1884
Conference
- Title
- Symposium on Pulsed Neutron Research
- Dates
- 10-14 May 1965
- Place
- Karlsruhe (Germany)
INIS
- Country of Publication
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- Country of Input or Organization
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- INIS RN
- 44078772
- Subject category
- S73: NUCLEAR PHYSICS AND RADIATION PHYSICS; S46: INSTRUMENTATION RELATED TO NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference, Numerical Data
- Descriptors DEI
- BERYLLIUM 9 TARGET; BF3 COUNTERS; BORON; COPPER; CROSS SECTIONS; CYLINDRICAL CONFIGURATION; DEUTERON REACTIONS; DIFFUSION; EXTRAPOLATION; HEAVY WATER; MODERATORS; NEUTRON ABSORBERS; NEUTRON SPECTRA; NEUTRON TRANSPORT THEORY; NEUTRONS; PARTICLE DECAY; PULSED NEUTRON TECHNIQUES; TEMPERATURE RANGE 0273-0400 K; THEORETICAL DATA; VAN DE GRAAFF ACCELERATORS
- Descriptors DEC
- ACCELERATORS; BARYONS; CHARGED-PARTICLE REACTIONS; CONFIGURATION; DATA; DECAY; DEUTERIUM COMPOUNDS; ELECTROSTATIC ACCELERATORS; ELEMENTARY PARTICLES; ELEMENTS; FERMIONS; HADRONS; HYDROGEN COMPOUNDS; INFORMATION; MATHEMATICAL SOLUTIONS; MEASURING INSTRUMENTS; METALS; NEUTRON DETECTORS; NUCLEAR REACTIONS; NUCLEONS; NUMERICAL DATA; NUMERICAL SOLUTION; OXYGEN COMPOUNDS; PROPORTIONAL COUNTERS; RADIATION DETECTORS; SEMIMETALS; SPECTRA; TARGETS; TEMPERATURE RANGE; TRANSITION ELEMENTS; TRANSPORT THEORY; WATER
Optional Information
- Contract/Grant/Project number
- Contract AT(30-1)-267
- Notes
- 23 refs., 8 figs., 6 tabs. Imprint:In two volumes
- Secondary number(s)
- IAEA-SM--62/62