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缓发中子份额查看源代码讨论查看历史

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缓发中子份额是中国科技名词。

世界三大汉语词典分别是中国大陆的《 汉语大词典[1]》(共13册,5.6万词条,37万单词)、中国台湾的《 中文大辞典 》(共10册,5万词条,40万单词)以及日本的《 大汉和辞典 》(共13册,4.9万词条,40万单词)。汉字是记录汉语的文字[2],它已有六千年左右的历史,是世界上最古老的文字之一。

名词解释

缓发中子在全部裂变中子中所占的份额用β表示,称之为缓发中子份额。对U的热裂变,β=iβi=0. 0065。缓发中子的平均能量要比瞬发中子的低。虽然缓发中子在裂变产生的次级中子总数中所占比例不大(小于1%),但它对反应堆动态过程却有着极其重要的影响。也正由于有缓发中子的存在,才使链式裂变反应成为可控的。

缓发中子份额对于固定的核素是一特征常数,但是在具体的堆型中,因为泄露率、能谱等因素的影响,缓发中子的实际价值并不相同。

有效份额

缓发中子引起裂变的总平均数之比为缓发中子有效份额βeff。βeff是反应堆中子学动态参数之一。在反应堆物理分析中,为了将缓发中子在对裂变反应数的贡献上等效为瞬发中子,需用βeff代替实际的缓发中子份额β。βeff与β不一致,出现这种差别的原因是:

(1)由于可裂变同位素在裂变时发射出不同数目的缓发中子;

(2)由于所有缓发中子发射时的能量均低于瞬发中子发射时的能量。

这样,对于可裂变同位素在裂变时发射出不同数目的缓发中子则需进行某种平均,不同能量的中子对链式反应的实际贡献也不同。缓发中子产生的快裂变的几率小,且它的泄漏几率也小,这样,它们对链式反应的影响与平均的瞬发中子不同,因此,βeff是反映缓发中子和瞬发中子差别的物理参数。

作用

缓发中子的存在对于反应堆的分析和控制有重要的意义。它直接关系到反应堆的安全分析和动态特性,反应堆动态参数(中子寿命、反应性)在反应堆物理实验中也有重要的作用。

当采用点堆动力学模型时,必须计算有效缓发中子份额。有效缓发中子份额常采用三维少群扩散计算和共轭计算来提供。为了区分缓发中子能谱的特点,中子要分为四群以上。对于低浓铀反应堆,必须考虑U-238的缓发中子贡献。有效缓发中子份额数值计算已具有很高的精度。

缓发中子

在核反应堆中裂变反应会产生大量的中子,其中大部分是瞬发中子,同时也会产生少量缓发中子。缓发中子是具有中等质量数的裂变碎片衰变产生的,这些产物称为缓发先驱核,不同的裂变碎片具有不同的衰变周期,在这些裂变碎片衰变的过程中有的会伴随有中子的释放,物理学家将这些中子称为缓发中子。

根据缓发中子的平均寿期和衰变常数等的不同,将其划分为若干组,一般分为六组。这样划分的优点是便于核工程的计算和分析等,是人为的一种基于数学技巧的划分方法,但是目前国际核工业界普遍接受了这种分组方法并广泛应用。实际上由于缓发中子是裂变产物衰变发出的,应该求解燃耗方程,但由于缺乏数据和过于复杂,这种方法很少采用。

缓发中子的寿命较长,对反应堆瞬态行为有影响。由于能量较低,缓发中子泄露少,且不能产生快中子裂变反应。缓发中子不能使U-238裂变。这些机理会影响核反应堆的行为。

参考文献