南華大核反應(yīng)堆物理講義第1章 核反應(yīng)堆的核物理基礎(chǔ)

南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材第一章核反應(yīng)堆的核物理基礎(chǔ)在熱中子反應(yīng)堆內(nèi)，瞬發(fā)中子的平均壽期約為10?3至10?4秒，它比自由中子的半衰期短得有時(shí)表現(xiàn)為中子波與核的相互作用。中子的波長λ為λ=米（1－1）在實(shí)際計(jì)算中，一般用中子折算波長λ為：λ=λ=4.55×10?12米（1－2）2πE4.55×10?11米，也和原子的直徑相當(dāng)，但比起平均自由程或宏觀尺寸要小許多個(gè)數(shù)量級(jí)。反應(yīng)堆物理分析中通常按中子能量把它們分為i）快中子（0.1兆電子伏以上ii）超通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材所謂直接相互作用是指：入射中子直接與靶核內(nèi)的某個(gè)核子碰撞（n,p）反應(yīng)。如果從靶核里發(fā)射出來的核子是中子，而靶核發(fā)射γ射線，同時(shí)由激發(fā)態(tài)返復(fù)合核的形成是最重要的中子與原子核的相互作靶核X吸收形成一個(gè)新核――復(fù)合核AX。中子和靶核兩者在質(zhì)心坐標(biāo)系的總動(dòng)能E。這里號(hào)表示復(fù)合核處于激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)的復(fù)合核衰變或分解有多種方式。由于激發(fā)的能量是統(tǒng)計(jì)地n)反應(yīng)。如果放出中子后，余核X仍處于激發(fā)態(tài)，然后通過發(fā)射γ射線返回基態(tài)就稱這個(gè)獲γ射線而衰變，稱這個(gè)過程為輻射俘獲，簡稱（n,γ)反應(yīng)。復(fù)合核還可以通過分裂成兩個(gè)較輕的核的方式而衰變，稱這一過程為核裂變，簡稱(n，f)反應(yīng)。當(dāng)入射中子的能量具有某些特定值恰好使形成的復(fù)合核激發(fā)態(tài)接近于一個(gè)量子能級(jí)適用于核在激發(fā)態(tài)的自發(fā)衰變。這個(gè)常數(shù)稱為衰變常數(shù)λ。但是，在討論激發(fā)態(tài)的衰變時(shí)，通常用一個(gè)能級(jí)寬度Γ的新量來表示衰變常數(shù)λ和描述處于激發(fā)態(tài)的核的衰變，能級(jí)寬度Γ的定義為：Γ=hλ電子伏（1－3）通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材 因?yàn)橐粋€(gè)復(fù)合核常常能通過幾個(gè)方式發(fā)生衰變，就是說，可能放出中子、質(zhì)子或γ射度來表示。例如，發(fā)射γ射線的分寬度Γr通常叫做輻射寬度，它表示單位時(shí)間內(nèi)復(fù)合核發(fā)射γ射線而衰變的幾率，Γn叫做中子寬度，它表示單位時(shí)間內(nèi)復(fù)合核散射出中子而衰變的度Γ有γnXγnXx如，以放出中子的方式衰變的相對(duì)幾率便等于ΓnΓ,等散射是使中子慢化的主要核反應(yīng)過程。它有非彈性散射和彈AXn(AX)*(AX)*AXn(AX)*(AX)*1n在這個(gè)過程中，入射中子的一部分（通常為絕大部分）動(dòng)能通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材核4.437.656.066.1423Na0.452.027Al0.8456Fe0.842.1X+n→(AX)*→X+nX+n→X+n收反應(yīng)包括有（n,γ),(n,f),(n,α)和(n,p)等四種類型反應(yīng)。（1）輻射俘獲（n,γ)輻射俘獲是最常見的吸收反應(yīng)。它的一般反X+n→(A1X)*→A1X+γ（1－9）生成的核A1X是靶核的同位素，往往具有放射性。吸收反應(yīng)可以在中子的所有能區(qū)發(fā)生。但低能中子與中等質(zhì)量核、重核作用易于發(fā)生這種反應(yīng)。在堆內(nèi)重要通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材 β-→β?→2U2Np2Pu23分2.3天2Th2Th+γ β?→β?→233Th233Pa233U9022分9127天92H+n→H+γ（1－12）（n,α)反應(yīng)一般式為X+n→(AX)*→Y+He例如，熱中子與硼－10引起的（n,α)反應(yīng)為1O通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材式中1X,X為中等質(zhì)量數(shù)的核，叫做裂變碎片；ν為每次裂變平均放出的中子數(shù)。射俘獲反應(yīng)，如在核反應(yīng)堆物理分析中通常按中子能量大小把中子分成熱中(n,n)(n,n)(n,p)(n,n)(n,p)(n,α)(n,n)(n,γ)(n,n)(n,n)(n,n')(n,p)(n,α)*(n,γ)*(n,n)(n,n)(n,n')(n,p)(n,γ)+取自E.Segre,NucleiandParticles,1977.通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材現(xiàn)在我們來定量地討論中子與原子的相互作2.1微觀截面-2）。如果未放靶時(shí)測(cè)得的中子束強(qiáng)度是I，放靶后測(cè)得的中子束強(qiáng)度是I’，那么I’-I=?I就等于與靶核發(fā)生作用的中子數(shù)。因?yàn)橹凶右坏┡c靶核發(fā)生作用（不論是散射還明：在靶面積不變的情況下，?I正比于中子束強(qiáng)度I、靶厚度?x和靶的核密度N0即IN?xN?x位，1靶等于10?28米2，后面的截面符號(hào)帶有下角標(biāo)s、e、in、γ、f、a和t者，分別表σ=σ+aγfn,α,（1－21）aγfn,α,（1－21）σ=σ+σ式中σn,α表示(n,α)反應(yīng)的微觀截面。微觀截面由實(shí)驗(yàn)測(cè)得或理論算出。在文獻(xiàn)[7]中給出各種元素對(duì)不同能量中子的各種核2.2宏觀截面、平均自由程2.2.1宏觀截面通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材I(x)=I0e?Nαx,（1－23）式中I0為入射平行中子束的強(qiáng)度，即靶表面上的中子束強(qiáng)度；I(x)為靶厚度x處未經(jīng)由此可見，未與靶核發(fā)生作用的平行中子束強(qiáng)度隨進(jìn)入靶內(nèi)的深度增加按指數(shù)規(guī)律衰減（見圖1－3衰減速度與核密度和微觀截面的乘積Nσ有關(guān)Nσ這個(gè)量經(jīng)常出現(xiàn)在反應(yīng)把Σ叫做宏觀截面，它是單位體積內(nèi)所有靶核的微觀截面的總和，它是表征一個(gè)中可以看出，它也是一個(gè)中子穿行單位距離與核發(fā)生相互作用的幾率大小的一種度量。宏觀截面的單位是米－1。對(duì)應(yīng)于不同的核反應(yīng)過程有不同的宏觀截面，所用的角標(biāo)符號(hào)與N=原子數(shù)米3系統(tǒng)內(nèi)中子的產(chǎn)生率新生一代中子數(shù)系統(tǒng)內(nèi)中子的總消失（吸收+泄漏）率直屬一代中子數(shù)式中，N0――阿伏加德羅常數(shù)，N0＝6.022045×1023原子數(shù)摩爾ρ――材料的密度，公斤/米3；A――該元素的原子量。對(duì)于由幾種元素組成的均勻混合物質(zhì)或化合物，宏觀截面Σ=Niσi式中，σi為第i種元素的某種核反應(yīng)的微觀截面；Ni表示每立方米介質(zhì)中第i種元素核的數(shù)目。對(duì)于混合物，設(shè)混合物平均密度為ρ,第i種元素在混合物中所占的重量百Ni通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001種元素的原子數(shù)目為νi,則(1-27)式中的Ni為Ni=νi103原子數(shù)米3(1-29)對(duì)于由幾種元素和化合物組成的均勻混合介質(zhì)，其中包含若干種不同的核素，其宏觀Ni=νi103原子數(shù)米3(1-30)式中，ρ為介質(zhì)的密度（公斤/米3ωi為含有i種原子核的元素或分子在該介質(zhì)中個(gè)分子中含i種元素的原子數(shù)目。體積內(nèi)水的分子數(shù)NH2O和氧的原子核數(shù)NO為NH2O=NO=×106=3.343×1028分子米3由于一個(gè)水分子中包含有兩個(gè)氫原子，所以，單位體積內(nèi)氫原子核數(shù)NH為NH＝2NH2O=2×3.343×1028=6.686×1028原子米3所以水的宏觀吸收截面Σa,H2O為Σa,H2O=Σa,H+Σa,O=NHσa,H+NOσa,O=2.22米－1靶。確定UO2的宏觀吸收截面。通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001c5?1N5＝c5NUO2=0.0706×1028原子米3N85NO=2NUO2=4.65×1028原子米328?28)+-28?4=54.16米-12.2.2平均自由程Σxdx（1－32）通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001-ΣxΣdx=1如把中子在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，與原子核連續(xù)兩次相互作用之間穿行的平均距離叫做平均自由程，并用λ表示，那么有λs=1Σs、吸收平均自由程λa=1Σa等等?？梢宰C明λt=1Σt，且有如上面例題1中，水的平均吸收自由程λa,H2O為2.3.1核反應(yīng)率單位體積內(nèi)的中子數(shù)叫做中子密度，用n表示。在核反應(yīng)堆內(nèi)，中子密度一般在過程。在反應(yīng)堆物理分析中，常用核反應(yīng)率來定量地描述這種相互作用過程的統(tǒng)在核反應(yīng)堆內(nèi)，中子的運(yùn)動(dòng)方向是雜亂無章的。設(shè)中子以同一速率ν（或者說具有相同的動(dòng)能）在介質(zhì)內(nèi)雜亂無章地運(yùn)動(dòng)，介質(zhì)的宏觀截面為Σ,平均自由程為λ,λ=1Σ。此時(shí)，一個(gè)中子與介質(zhì)原子核在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生作用的統(tǒng)計(jì)平均次數(shù)為νλ=νΣ。因而每秒每單位體積內(nèi)的中子與介質(zhì)原子核發(fā)生作用的總次數(shù)（統(tǒng)計(jì)平均率Ra=nvΣa，裂變反應(yīng)率Rf=nvΣf，等等。對(duì)于由多種元素組成的均勻混合的物質(zhì)，反應(yīng)率應(yīng)為中子與各種元素核相互作用的反通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：4210012R=nv1+nvΣ2nvi=Σnvii=1+…i=Niσi，為混合中第i種元素的宏觀截面；Ni是單位體積混合物內(nèi)第i2.3.2中子能量密度度水平。在目前的熱中子動(dòng)力堆內(nèi)，熱中子通量密度的數(shù)量級(jí)一般約為應(yīng)該指出，盡管中子通量密度與前述的平行中子束的強(qiáng)度具有相同單位，但它們的物2.3.4平均截面n=nn=n根據(jù)中子通量密度的定義，總的中子通量密度φ應(yīng)為通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材?=?= v==v==則 為了以后計(jì)算方便，引入平均截面的概念。若用Σ表示平均宏觀截面，并令平均宏Σ?（1－47）??(E)dE??(E)dE可以看出1－47）式意味著，在保持核反應(yīng)率相等這一點(diǎn)上，Σ?與（1－46）式2.4截面隨中子能量的變化核截面的數(shù)值決定于入射中子的能量和靶核的性質(zhì)。對(duì)許多元素，考察其反應(yīng)截面隨通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材2.4.1微觀吸收截面a＝常數(shù)。所以，對(duì)吸收截面σ(0.0253)，那么，對(duì)能量為E時(shí)的中子，其微觀吸收aaEσi(EiaaEav(E)av(E)表查得。重核和中等質(zhì)量核在低能區(qū)有共振吸收現(xiàn)象發(fā)生，其吸收截面偏離1v律，例如，對(duì)于多數(shù)輕核，在中子能量從熱能一直到幾千電子伏甚至兆電子伏的能區(qū)，其吸收截面仍都近似地遵守1v律。2.在中能區(qū)，對(duì)于重核，如鈾－238核，在某些物定能量附近的小間隔內(nèi)σ對(duì)于輕核，由于激發(fā)態(tài)的能量比重核高，所以輕核在中能區(qū)一般不出現(xiàn)共振峰。要在共振吸收在反應(yīng)堆的核計(jì)算中具有重要的意義，因此在下一小節(jié)中我們將場(chǎng)專門的予3.在高能區(qū)，對(duì)于重核，隨著中子能量的增加，共振峰間距變小，共振峰開始重疊，通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材2.4.2微觀散射截面大的核，閾能愈低。當(dāng)中子能量小于閾能時(shí)，σin為零；而當(dāng)中子能量大于閾能時(shí)，σin隨σσ2.4.3微觀裂變截面σf的吸收截面的變化規(guī)律類似，也可分三個(gè)能區(qū)來討論σf＝583.5成鈾－236。輻射俘獲截面與裂變截面之比通常用α表示：σγα=fσf通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材與反應(yīng)堆分析中常用到另一個(gè)量，就是燃料核每吸收一個(gè)中子后平均放出的中子數(shù)，稱為有效裂變中子數(shù)，用η表示。對(duì)于易裂變同位素，如鈾－235，2.5核數(shù)據(jù)庫核數(shù)據(jù)，特別是核截面數(shù)據(jù)的選擇和處理，是反應(yīng)堆核計(jì)算的出發(fā)點(diǎn)和重要依據(jù)。為是非常重要的，它是取得正確計(jì)算結(jié)果的重由于核計(jì)算中要涉及到大量的同位素，以及在各個(gè)能量區(qū)域內(nèi)中子截面反應(yīng)中放出的中子、質(zhì)子、γ射線和α粒子等的能量和角分布等等。通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材能區(qū)的截面曲線上均可見到這種共振吸收現(xiàn)象。對(duì)于輕核一般要在比較高的能區(qū)（一般要在距就越小，因此在低能區(qū)的共振峰是一個(gè)個(gè)的孤立峰。隨著中子能量的增加，共振峰開始重疊，慢慢變的不可分辨。最后σ(a)(E)曲線變成平緩的曲線了。當(dāng)從實(shí)驗(yàn)上測(cè)量中子截面變化時(shí)，受到實(shí)驗(yàn)儀器能量分辨率的限制，只能測(cè)量到共振能區(qū)低能段的一些共振峰的共振參根據(jù)發(fā)生核反應(yīng)的類型，有俘獲共振、散射共振、裂變面的變化特性。這些參數(shù)是：共振能E0，峰值截面σmax(E0)[或σ0(E0)]和能級(jí)寬度Г。能級(jí)寬度Г在數(shù)值上等于在共振截面曲線上，當(dāng)σ=σmax(E0)/2時(shí)所對(duì)應(yīng)的能量寬度（圖Br,eVГa,eVГ,eV6.6821.036.880.83.1共振截面—單能級(jí)布勒特-魏格納公式通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材 Γ xσX(E)Γ xΓΓxΓ=ΓnΓxE0EΓ222σ0=σx(E0)=4πλ20gΓnΓ其中，Γ、Γn、Γx分別為總寬度、中子寬度、X分寬度，實(shí)際上最重要的是輻射俘獲共振和裂變共振，此時(shí)Γx分別為Γr和Γf；對(duì)于輻射俘獲共振，σr（E）為ΓrE0Γ2σr0ΓE4(E?En)ΓrE0Γ2在吸收共振為主的情況下，此時(shí)Γn≤Γr，于是σa(E)近似為E0Eσa(E)≈σE0E2 Γ2截面σs（E）為上式右邊第一項(xiàng)為共振散射項(xiàng)，第三項(xiàng)為勢(shì)散射項(xiàng)，即為共振散射和勢(shì)散射過程產(chǎn)生的中通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材在推導(dǎo)（1-55）式時(shí)，中子與原子核相然而這是不嚴(yán)格的。實(shí)際上，原子核由于具有熱能而處于不停的熱運(yùn)動(dòng)中，同時(shí)式中的能量E嚴(yán)格地講應(yīng)由中子與核的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度或相對(duì)能量Er確定。如中子的能量。因而由于靶核的熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)于本來具有單一能量E0的中子將使共振峰的寬度展寬而共振峰的峰值降低。這種現(xiàn)象稱為多普勒效而增大。因此，共振峰的展寬隨溫度的上升而加大，同時(shí)伴隨著峰值高度的進(jìn)一步降低?？紤]到靶核的熱運(yùn)動(dòng)后，實(shí)際上測(cè)到的中子截面乃是中子與處于熱運(yùn)動(dòng)的靶核相互作在反應(yīng)堆計(jì)算中，通常假設(shè)靶核的動(dòng)能(或速度)服從麥克斯韋-玻爾茲曼分布?；谶@σx(E,T)=σ0ψ(ζ,X)(1-59)其中，ψ(ζ,X)的定義如下：ψ(ζ,X)=2π∞ψ(ζ,X)=2π∞0)c0)ζ=4kTEA ,A4kTE0,A?叫多普勒寬度。ψ(ζ,X)叫多普勒函數(shù)，σx(E,T)與溫度的關(guān)系就包含在ψ(ζ,X)函數(shù)通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材內(nèi)。多靶已制成表(見附錄6)?？梢姡诜磻?yīng)堆計(jì)算進(jìn)必須考慮多普勒效應(yīng)，應(yīng)采用(1-59)式而不是采用(1-52)式。從圖中曲線可以看出，考慮靶核熱運(yùn)動(dòng)后，共振峰值降低，共振寬度變寬。對(duì)(1-59)進(jìn)行積分便可求出截面曲線下面積。由于共振峰附近截面急劇下降，對(duì)積分起主要貢獻(xiàn)的有0r0r2σs(E,.T)=ψ(ζ,x)+σ0χ(ζ,x)+σp式中χ(ζ,x)定義如下：4.1裂變能量的釋放、反應(yīng)堆功率和中子通量密度的關(guān)系4.1.1裂變能量的釋放為熱能。裂變中子動(dòng)能大部分都在堆內(nèi)被各種材料減速和吸收轉(zhuǎn)換為熱能。β射線只能在通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材而發(fā)生（n,γ)反應(yīng)，這要釋放出3至12兆電子伏的能量，能。故通常把（n,γ)反應(yīng)的γ射線能量也歸入裂變能量?？衫玫牧炎兡芰恐写蠹s95瞬發(fā)γ能量7裂變產(chǎn)物γ衰變-緩發(fā)γ能量7裂變產(chǎn)物β衰變-緩發(fā)β能量8遲是不同的。平均每次裂變的衰變功率Pd（每秒釋放的能量）與延遲時(shí)間的關(guān)系為?1.2兆電子伏τ秒時(shí)刻裂變產(chǎn)物β射線和γ射線釋放的總功率為Pd(Pτ停堆后，由于裂變產(chǎn)物的β和γ衰變?nèi)詴?huì)產(chǎn)生衰變熱，而且持續(xù)時(shí)間較長（通常在停需進(jìn)行冷卻和屏蔽。這種衰變熱的導(dǎo)出是反應(yīng)堆安全研究4.1.2核反應(yīng)堆的功率與中子通量密度的關(guān)系假如取鈾-235核每次裂變釋放出的可利用的能量為200兆電（1-70）若用Rf表示堆內(nèi)裂變反應(yīng)率，Rf=Σfφ,因而堆芯內(nèi)任一點(diǎn)r的功率密度或通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材fΣfφ(r)=瓦米3（1-71）式中，Σf為堆芯的宏觀裂變截面；φ(r)為堆芯內(nèi) φ=3.12x1010P中子米2.秒VΣf率為Fr=3.12x1010P，F(xiàn)=Faff10P FA aN0x1034.2裂變產(chǎn)物與裂變中子的發(fā)射4.2.1裂變產(chǎn)物通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材幾乎在所有的情況下，這些裂變碎片都具有過大的中子－質(zhì)子列β衰變，將過剩中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子才成為穩(wěn)定核。裂變碎片和它的變產(chǎn)物都叫裂變產(chǎn)物。貯存都帶來一系列特殊的困難和問題。這也是在利用裂變能時(shí)必須考慮的重要問題。4.2.2裂變中子v235v239χ(E)=0.453e?1.036Esh實(shí)際上不同裂變同位素的裂變譜χ(E)是不同的，但差別不大。因此，在近似計(jì)算時(shí)可以認(rèn)為產(chǎn)生發(fā)射中子的子核氪-87，通常叫做緩發(fā)中子先驅(qū)核組半衰期Ti秒產(chǎn)額1)βi平均壽期2)li秒1通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001236.008.6642.233.22561)緩發(fā)中子在裂變中子中所占的份額用β表示，對(duì)鈾－235核的熱裂變，有表中，?i為第i組緩發(fā)中子在全部裂變中緩發(fā)中子的能譜不同于瞬發(fā)中子的能譜，緩發(fā)中子的平均能量要比瞬發(fā)中子的低（見表N(v)=4π32v2e?mv2/2kT(1-81)N(E)=e?EkTEv01/2通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材00kT=4.3×10?5TkTkT2T1/2米/秒(1-86)0v=mmm（1）在反應(yīng)堆中，所有的熱中子都是從較高的能量慢化出來，爾有麥克斯韋譜的分布形式[見（1-82）式]，只不過熱中子最可幾能量Eo=kTn/2、平均能量為TTMεΣs通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材式中，εΣs為介質(zhì)或柵格的慢化能力（詳見第三章1.2節(jié)它是表征介質(zhì)對(duì)中子慢化的TnMTnM2AΣa(kTM)ΣsΣs為介質(zhì)的超熱中子宏觀散射截面。 σ(E)N(E)vdEσ(E)N(E)dEN(E)vdEN(E)EdE 通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材T T aσ為an σa=gann例題3已知鈾-水柵格的宏觀吸收截面Σa(kTM)為7.19米- 核按麥克斯韋譜平均的熱中子吸收截面σa。Σa(kTM)]|nM|LεΣs「7.19]nn通訊地址：湖南省衡陽市常勝西路28號(hào)南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院郵編：421001南華大學(xué)《反應(yīng)堆物理》精品課程電子教材 變反應(yīng)的裝置。它能夠以一定的速率將蘊(yùn)藏在原子核內(nèi)部的核能滄海橫流掉的中子數(shù)，則鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)會(huì)自續(xù)地進(jìn)給定系統(tǒng)，新生一代的中子數(shù)和產(chǎn)生它的直屬上上式的定義是直觀地從中子的“壽命-循環(huán)”觀點(diǎn)出發(fā)的。然而，該式在實(shí)用上是不太顯然，有效增殖系數(shù)與系統(tǒng)的材料成分和結(jié)構(gòu)(例如，易裂變同位素的富集度，燃料-