反应堆思维导图笔记

《反应堆》主要讲了五个部分，第一部分讲中子性质及分类时提到与X射线的对比中，中子有着元素分辨快、穿透强、高角衍射远等优点。

反应堆

No.1 中子性质及分类

1 主要性质

质量 939.5731 MeV质量(n-p) 1.2935 MeV (>me)me 0.51100 MeV寿命 896 s磁矩 -1.91304275 自旋 s=1/2

2 波动性及分类

E(meV)=0.08617T(K)=5.227v^2(km/s) =81.81/λ^2(Å）=2.072k^2(1/Å)

3 及同步辐射应用的对比

与X射线优点：元素分辨、穿透、高角衍射、磁散射截面缺点：强度、分辨率、成本

与同步辐射同：波动、自旋、大装置源、原理(与物质相互作用)异：能谱更宽、中子-原子核-强/同步-电子-电磁、穿透更深、强度低

课堂练习 32

No.2 中子与原子核的相互作用P63

1 散射

弹性散射：势散射/复合核轻核适合用于慢化(热中子靠弹性散射，快中子无慢化剂)快中子和中能中子损失能量主要方式

非弹性散射：激发内能，有能量阈值

2 俘获(吸收)

(n,gama)辐射俘获：人工放射性核素、中子活化

(n,p)(n,α)带电粒子发射：产氚、探测、示踪

3 裂变(n,f)

No.3 中子截面和核反应率

1 微观截面

σ单位时间反应数/(单位时间入射粒子数x单位面积靶核数)

2 宏观截面

Σ=Nσ，穿过单位体积物质被散射的概率

平均自由程λ=1/∑

P69-72习题

3 中子通量与核反应率密度

核反应率密度： R=nv∑=Φ∑

中子通量密度：Φ=nv

4 截面随种子能量变化规律

低能区<1eV(1/v)、中能<1keV(共振)、快中子区>10keV(很小、平滑)

吸收截面：轻核1/v无共振，重核偏离有共振散射截面：非弹性：小于阈能为0，大于则随E增而增但值不大弹性：几乎常数裂变截面：1/v,共振,σ下降

5 俘获-裂变比和每次吸收的中子产额η

η=v/(1+α)

P93 94习题

No.4 共振吸收

多普勒展宽

No.5 核裂变过程

1 反应堆功率 中子通量密度

P=ΣΦV/3.12*10^10W

每天消耗：G=4.48*10^(12)*(1+α)P*A

P104 习题

2 裂变中子

瞬发中子

缓发中子——缓发中子先驱核