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Ampliación Doppler Dependiente de la Estructura Usando una Ley de Dispersión Térmica Generalizada

Autores: Fleming, Nina C.; Hawari, Ayman I.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Ampliación Doppler Dependiente de la Estructura Usando una Ley de Dispersión Térmica Generalizada


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Nuclear

Palabras clave

Ley de dispersión térmica
Estructura de red
Dispersión de neutrones
Ensanchamiento Doppler
Intercambio de energía
Vectores de polarización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 37

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La ley de dispersión térmica (TSL), es decir, representa el espacio de fase de intercambio de momento y energía para un material. Los componentes incoherentes y coherentes de la TSL correlacionan la trayectoria de un átomo consigo mismo y/o con otros átomos en la estructura de la red. Esta información estructural es especialmente importante para bajas energías donde la longitud de onda de los neutrones está en el orden del espaciamiento interatómico de la red. Tanto la dispersión de neutrones térmicos como el ensanchamiento de resonancia de baja energía implican procesos donde las respuestas de los neutrones entrantes dependen de la red. Tradicionalmente, el ensanchamiento Doppler para resonancias de absorción aproxima estas interacciones asumiendo una distribución de Maxwell-Boltzmann para la velocidad de los neutrones. Para altas energías y altas temperaturas, esta aproximación es razonable. Sin embargo, para bajas temperaturas o bajas energías, los efectos de unión de la estructura de la red influirán en la distribución de velocidad. Usar la TSL para determinar el ensanchamiento Doppler introduce directamente la estructura del material en el cálculo para capturar con mayor precisión el espacio de momento y energía. Típicamente, la TSL se deriva asumiendo simetría cúbica de la red. Esta aproximación colapsa la información direccional de la red, incluidos los vectores de polarización y las energías asociadas, en una función dependiente de la energía llamada densidad de estados. La aproximación cúbica, aunque válida para materiales altamente simétricos y uniformemente unidos, es insuficiente para capturar la verdadera estructura. En este trabajo, se implementa una formulación generalizada para la TSL exacta y dependiente de la red dentro del Sistema de Análisis de Dispersión de la Ley Completa utilizando vectores de polarización y energías asociadas como entrada fundamental. Estas capacidades se utilizan para realizar el análisis de ensanchamiento Doppler de estructura generalizada para UO.

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