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中子吸收
鎖定
中子吸收亦稱 “中子俘獲”。指的是在核反應堆中,中子在與原子核相互碰撞後,被核所吸收併發出γ射線的過程。在有些情況下亦會導致核的β衰變或裂變。中子吸收包括(n,γ),(n,α),(n,p)以及核裂變反應。
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- 中文名
- 中子吸收
- 外文名
- neutron absorption
- 別 名
- 中子俘獲
- 學 科
- 原子核物理
低能區的中子吸收比較強烈,中子因吸收反應而消失,影響了反應堆內的中子平衡。中子吸收的核反應包括(n,γ),(n,α),(n,p)以及核裂變(n,f)反應。
中子吸收輻射俘獲反應
輻射俘獲反應(n,γ)是反應堆內最常見的吸收反應。它的一般反應式為:
入射中子進入靶核後形成一種處於激發態的複合核
,複合核是不穩定的。它通過發射γ射線而回到生成核基態,生成核的原子序數與靶核相同,但質量數增加1。生成核
是靶核的同位素,有時生成核是不穩定的。所以,生成核往往具有放射性。
輻射俘獲反應可以在所有的中子能區發生,但低能中子與中等質量核、重核作用時容易發生這種反應。所以在熱中子反應堆內,輻射俘獲反應顯得特別重要。
中子吸收放出帶電粒子反應
放出帶電粒子反應為(n,α),(n,p)反應。中子被靶核吸收後形成激發態的複核,這些複核通過放出帶電粒子如α,p粒子而返回到生成核的基態。但這些核反應只對少數幾種輕核才能發生。這是因為放出帶電粒子要逃出核,除了必須具有等於它的結合能的能量外,還必須有克服庫倫勢壘所需要的附加能量。而中等質量核核重核的庫侖勢壘都很高,所以只有輕核才有可能發生這類反應。在核反應堆物理分析中,放出帶電粒子的反應可以不加考慮。
中子吸收裂變反應
裂變反應(n,f)是反應堆內最重要的核反應。易裂變同位素(如233U、235U等)在各種能量的中子作用下均能產生裂變反應,並且在低能中子作用下發生裂變的可能性較大。而可裂變同位素只有在能量高於某一閾值的中子作用下才能發生裂變反應,壓水堆內最常用的燃料是二氧化鈾,其中235U是易裂變同位素,在任何能量中子的作用下,都能產生裂變反應。