作者:新手钓鱼人
因此拿到文件并且翻译过后,陆光达等人只是简单的做了一次核验便直接拿来用了。
毕竟这份文件之前推动了很多卡壳的项目进度,不可能会是气体交换膜那样被人动过手脚的东西。
这种做法就好比你要用电脑设计一个物理模型,某天你恰好得到了一台主机。
这台主机经过初步检测,跑分啊、启动啊、上网啊、下片啊这些功能都没什么问题。
因此你对它的内部构造虽然好奇,但由于物理模型的设计要紧,所以你就没去管具体零部件的情况直接开机使用了。
而眼下徐云点出的这个环节就相当于在告诉他们:
亲,这台电脑的CPU某个线程有问题哦——不是被人刻意动了手脚,而是厂商从生产环节便出现了纰漏,连厂商自己可能都不知道哟~
想到这里。
陆光达便忍不住拿起徐云面前的稿纸和笔,认真的看了起来。
众所周知。
中子运输方程的框架很广,不过其中特别重要的概念不多,满打满算也就十来个而已。
而在这些概念中。
对数能降无疑是一个非常重要的概念。
它指的是中子在物质中运动时能量的损失率,表达式是u=lnE0/E。
其中E0是中子散射前的能量,E是中子散射后的能量,u就是对数能降。
有了能降的概念以后。
便可以定义某种物质的平均对数能降了。
也就是中子与这种原子每次散射所产生的平均能降:
ξ=Δu-≈2/(A+2/3)。
这个是平均能降的近似计算式,可对原子量A大于10的原子使用。
这样就可以计算出以某种原子制作的材料作为靶心时,中子平均需要散射多少次才能从E0降到指定的E:
Nc=u,ξ=lnE0-lnEξ。
举个例子。
中子从2MeV(裂变中子平均能量)慢化到0.0253eV的能降,就是u=lnE1/E2=18.1856。
当然了。
能降这个概念在后世也进行了部分概念迭代,更多被应用在反应堆领域。
不过眼下这个时代这种概念还是很主流的,无论国内外都要到80年代才会进行版本更新。
而对于一枚降能的中子来说。
它的‘一生’则要经历慢化和扩散两个过程。
其中慢化的平均时间称为慢化时间,扩散的平均时间称为扩散时间。
中子寿命呢,就可以表示为慢化时间加扩散时间——这应该算是小学一年级难度的加法……
换而言之。
中子在一次核反应中存在的时间,可以用自由程除以运动速度得到,也就是对平均能降进行积分。
等到了这一步。
一个至关重要的概念便出现了。
这也是一个在量子力学与流体力学、以及电动力学中都广泛出现的概念:
流密度,j=ρv。
所谓流密度,指的是可以用来描述系统内物理量变化的一个量。
从它的样子就可以看出它的意思:
密度乘以速度。
密度代表着微元,而速度是与系统边界相垂直的,这表示着离开或者进入系统的微元。
在核工程中。
取中子密度为n,则有中子通量密度,也是中子流密度中子Φ=nv中子/(m^2·s)。
也就是每秒经过单位面积的中子数量。
既然中子通量密度可以衡量体系内中子水平的变化情况,再结合到宏观截面Σ具有反应概率的物理意义,所以就可以定义核反应率R中子R=ΣΦ中子/(m^3·s)。
这代表着发生核反应的概率,也就是平均单位体积内单位时间内反应掉多少个中子。
这个概念非常简单,也非常好理解。
徐云指出的地方,便是两个步骤中中子密度的对比差值出现了异常。
依旧是举个不太准确但比较好懂的例子来描述这个情况:
假设你叫李子明,在一所小学的三年二班读书。
你的班级在教学楼的三层,整栋教学楼相同的教室有几十间,并且一层只有一个入口。
那么所有人去班级的步骤肯定都是这样的:
先通过一层入口,沿着楼梯走到各自楼层,然后再进入自己班级。
也就是……
某段时间内。
进入三年二班这间教室的人数,肯定要远小于从一层进入教学楼的总人数。
换而言之。
二者的比例不说是几比几吧,肯定是要小于……或者说远小于1的——一个班级按照50个人算,走进教学楼的最少有数百号人。
但诺里斯·布拉德伯里计算出的这个框架却不一样。
它显示的比值是大于1,就相当于走进班级的人要比走进教学楼的人多,那么这显然就是哪里出问题了。
“an(r,t/)at=S(r,t)-ΣaΦ(r,t)-▽·J(r,t)……”
“加入一个稳态情况aΦ/at=0,那么就有d2Φ(r)dr2+2rdΦ(r)dr-Φ(r)L2=0……”
“引入菲克定律……所以以中子通量密度Φ(r,t)为待求函数,改写连续性方程为1/vaΦ/at=S-ΣaΦ+D▽^24Φ……”
写到这里。
陆光达的笔尖忽然便是一用力,生生在算纸上戳破了一个洞。
但平日里无比节俭的陆光达这次却没有露出丝毫心疼的表情,而是死死的盯着自己计算出来的这道公式。
1/v(aΦ/at)=S-ΣaΦ+D▽^24Φ。
这个公式第一眼看起来可能有些陌生。
但如果把最后【4Φ】的4给去掉,想必许多聪明的同学便认出来了。
没错!
这便是一切核工程的起点,整个核工程物理最重要的方程之一……
中子扩散方程。
它描述了中子通量密度分布的变化情况,并且在空间上是一个二阶微分方程,在某些情况下能够变成赫姆霍兹方程作出波动解。
同时它在时间上是个一阶微分方程,可以得到时间上的单调发展情况。
一般来说。
对于任何一个完整的框架,你都可以从中反推出这道公式的正确表达式。
但是……
眼下陆光达推出的结果,却多出了一个4!
微分方程多个4,这个概念再解释就要被喷水文了。
总而言之。
这是无论如何都不可能的情况!
要知道。
理论部的这些推导可不全是数学计算,他们计算的参数有很多都来自应用地带的实验团队——否则兔子们也没必要建轰爆实验室了。
例如陆光达他们这次使用的参数。
这些参数有部分来自海对面传回的文件,文件原本所属的都是一些国家级的实验机构。
有部分来自七八年前他们去毛子国内进修时带回来的资料,比如彼得罗夫反应堆。
还有部分来自七分厂的中子物理实验室,就在陆光达他们边上的车间里。
这些数据有不少都是真实核爆的参数,也就是已经发生过的事实——再不济也是冷爆数据。
这些事实逆推出来的结果有问题,显然不可能是数据的锅。
也就是说……
诺里斯·布拉德伯里的这个框架,确实存在某些错漏!
现场的这些大佬都是个顶个的国内精英,因此很快,他们也相继意识到了这点。
见此情形。
不需要徐云再次提醒。
陆光达便看向了现场众人,展现出了他果决的一面,迅速做出了各种指示:
“喜来,你现在立刻带领二组去复验平均散射角余弦的问题!”
“陈瑞同志,你负责校验扩散长度的量纲。”
“老华,你去计算一下本征波的叠加态是不是连续的——唔,不要引入有效增殖系数试试。”
“老安,你带小高他们……”
看着迅速进入状态的陆光达,徐云的心中不由冒出了一丝感慨。
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