截面数据储存与检索系统

编辑:评估网互动百科 时间:2020-07-06 10:38:41
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指针对中子截面数据的储存与检索系统。
中文名
截面数据储存与检索系统
外文名
Neutrondata storage and retrieval system
中子截面
常用于核物理学与粒子物理学中,表示入射中子与靶核交互作用的一种带有概率意义的常数。单位以barn表示,等于10−24cm2。中子截面与中子通量、核反应速率计算有关,例如:计算一座核电厂的功率。中子截面与下列几个参数有关:靶材核种,交互作用方式,入射中子能量或强度,靶材温度。
  1. 核种与中子截面有关,例如:H与同位素H的中子吸收截面并不一样,后者较小。这就是为何重水作为中子减速剂的效果较轻水佳,前者吸收中子较后者少,因而使用天然铀即可达到临界,减少使用浓缩铀的成本。
  2. 交互作用方式:若我们只考虑总反应截面σT,则与个别作用方式无关。然而,σT可由不同交互作用方式的反应截面加总得到:σT S + σA ,σS是总中子散射截面,σA是总中子吸收截面。
  3. 中子吸收:核子吸收中子后,会成为其核种的同位素。以U-235为例,其吸收中子成为U-236*(星号代表能量较高)。
  4. 原子核会透过不同的方式将能量释放出来:
1)释出一个中子(与散射情况类似)。
2)放出γ射线(不会改变质子数)。
3)β-衰变。使中子变换成质子、电子和反电子微中子(会改变质子数)。以此作为主要释放能量方法的核种:Th。
4)约81%的U-236*能量较高,会直接产生核分裂,其能量会以分裂产物的动能形式表现出来,并释放出5个自由中子。以此作为主要释放能量方法的核种:U、U、U、Pu、Pu。
  1. 中子散射:散射可分为相干散射和非相干散射。因为中子极为靠近原子核时会产生核力作用,且不同的同位素有不同的截面变化。一个明显的例证是H和H,前者的总截面是后者的10倍,这是因为氢的非相干散射长度较大所造成的。铝和锆也有类似的情况。
  2. 入射中子能量:当确定了反应方式与核种后,中子截面大小明显地会与入射中子速率有关。在极端情况下,若入射中子速率过低,无法使核子超过阈能,则无法启动核反应。因此,中子截面的数值取决于特定能量或某个能量区间内。
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中国核学会