熱中子

熱中子的速度約每秒幾千米，動能在幾毫電子伏到百電子伏之間，大約與相同温度下理想氣體 分子的熱運動平均動能相當。核反應中所產 的高能中子，在輕元素組成的減速劑中遇到輕核時發生碰撞，將一部分能量轉移給被撞核，中 子本身被反彈，能量減少。被撞核愈輕，中子損失能量愈大。經過幾次碰撞，中子的動能就會減小到與熱運動能量相當，從而成為熱中子。 中子的這種減速過程稱為“常温化”。 ^[1] 

熱中子易為重核吸收產生核裂變，使重核 分裂成中等質量的核，同時放出巨大的能量。 20世紀30年代以來，關於核裂變的研究導致了 原子彈和核電站的出現。

熱中子的另一個重要應用是它的非彈性散射。由於熱中子的動能與 常温下大多數物質內分子、原子的振動、轉動、 擴散等運動能量相近，因此可以通過熱中子對物質的散射效應來探測物質內部的微觀運動信息。根據中子具有磁矩並對同位素靈敏的特 點，熱中子散射可用來測定若干為X射線、紅外線、超聲波等技術手段無法獲取的數據。

60 年代以來，隨着核反應堆、粒子加速器等強中子源的出現，熱中子散射已發展為比較成熟的邊緣學科，在固體物理學、化學、磁學、冶金學等許 多領域獲得越來越廣泛的應用。

中國自行設計並在1981年初建成的第一座大型原子反應堆， 最大熱中子通量達620億/秒·釐米。這種高通量的原子反應堆可以同時生產多種放射性同位素和超鈈元素，還可進行微量元素的活化分 析和單晶硅中子嬗變的技術研究和生產，為建造核電站和進一步發展原子科學提供了一種重要手段。 ^[1] 

熱中子反應堆，它是用慢化劑把快中子速度降低，使之成為熱中子（或稱慢中子），再利用熱中子來進行鏈式反應的一種裝置。由於熱中子更容易引起鈾－235等裂變，這樣，用少量裂變物質就可獲得鏈式裂變反應。慢化劑是一些含輕元素而又吸收中子少的物質，如重水、鈹、石墨、水等。熱中子堆一般都是把燃料元件有規則地排列在慢化劑中，組成堆芯。鏈式反應就是在堆芯中進行的。