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慢化劑
鎖定
目錄
- 1 基本概念
- 2 慢化劑材料
- 3 不同材料的慢化能力和慢化比
慢化劑基本概念
熱中子反應堆中裂變主要由熱中子(<0.1eV,2200m/s)引起,而裂變產生的中子能量從0.1到10MeV,平均為2MeV,這些中子需由慢化劑迅速慢化成熱中子,用作慢化劑的材料既要有效地慢化中子,又要儘量少地吸收中子。通常用慢化比表徵物質的慢化效率,它等於慢化能力與物質宏觀吸收截面之比。慢化能力等於中子平均對數能降與物質宏觀散射截面之積。質量越輕的元素中子平均對數能降越大。常用的慢化劑材料有含氫的材料(輕水、重水、某些有機物和金屬氫化物)、鈹(金屬、氧化物)和石墨
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應具有以下性能:(1)良好的核特性,即中子宏觀散射截面∑s大,宏觀吸收截面∑a小;(2)良好的導熱性、熱穩定性和輻照穩定性;(3)密度高;(4)對堆芯結構材料腐蝕作用小;(5)成本低。通常分固體慢化劑和液體慢化劑兩類。前者有石墨、鈹、氧化鈹和氫化鋯等,後者有(輕)水和重水。水具有良好的熱物理性能,慢化能力強,價廉,使用方便,因此以水作慢化劑的反應堆得到了迅速發展。重水和石墨雖有許多優良的性能,但因重水價昂,石墨慢化能力較差,故使用受到較大限制
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慢化劑慢化劑材料
慢化劑不同材料的慢化能力和慢化比
慢化劑 | 水 | 鈹 | ||
平均對數能降增量 | 0.924 | 0.515 | 0.209 | 0.158 |
慢化能力 | 1.35 | 0.188 | 0.154 | 0.064 |
70 | 2000 | 159 | 170 |