石墨槽板加工​在核裂变原理中的应用-伟名石墨

核裂变原理

U受理中子的袭击,产生核裂变释放出中子和巨大的能量,中子又袭击其他U又释放出中子和能量,这种连锁反应非常迅速,若不能控制中子的速度,就变成了原子弹,若对中子进行控制,就可以利用核裂变的能量来发电核裂变时放出中子,其动能为2MeV(200万电子伏)量级,速度为2×10m/s。这种中子不易为核燃料所俘获,因此反应不能持续下去。当中子能量低于1eV(一电子伏特)时,铀同位素的裂变几率迅速增加。到了热能范围(在300K时能量为0.025eV或速度为2200m/s)铀同位素的裂变几率就变得相当大了,减速剂或反射剂必须具有散射中子的能力时要有较低的俘获几率。散射时中子还必须把大量的能量传递给靶核。在石墨槽板加工中,中子每碰撞一次传递的能量大约是自身能量的15%。这样从裂变中子减速到平均能量为1eV就需要90次碰撞,减速到热中子范围还需要再加25次碰撞。在减速过程中,中子达到leV能量时走的路程是230cm,花的时间是228us。从1eV到热能范围费时140s,行程290cm。由于这些路程是方向紊乱的许多短的距离组成的,所以对快中子热化来说,中子走过的直线距离要小得多,大约为47cm。许多石墨槽板加工减速的反应堆燃料元件排列的栅距约为20cm与核作用的核截面称之为核常数。这种作用的几率应该正比于原子核的截面积,但不同于其几何面积。有效核截面a指的是元素的微观截面。原子核的几何半径为10-厘米量级,所以的单位为10cm2,称之为一巴。由于量子效应,a是中子能量的函数,它的数值可以从核的几何视而变化到干管其几何载面。“果中子谢到材料上，由于散射或吸收，其强度将接指数律衰减。宏观械面”(单位为长度的倒数）定义为：

1=X*e4

中，1为射到材料正面上的中子束强度；X为中子数进入材料的距离。的量纲为cm和心的关系为：

E=No

式中，N是单位立方厘米里的原子数；石墨槽板加工可的量纲是平方厘米。由于中子束强度的衰减是一意班立的过程，总宏观截面之：是各个裁面之和，如果。是宏观散射横面，二a是宏观吸收截面，那么：

Et=Es+Ea

这些数值都与能量有关。在中子减速情况下，二必须权衡每个能量水平下中子减速的时间，以得到有效械面三。在反射剂中，热中子截面E（h)是重要的。最好的减速剂是热中子吸收前的寿命s比慢化到1eV的寿命4长。以此定义：减速剂品质因素=t。/t1最好的反射剂要求反射回堆芯的散射几率比吸收掉的几率大。同时可以定义：

反射剂品质因素=ES(th)/Ea(th)

石墨槽板加工与这两项指标有关的是中子慢化到1eV所经过的直线距离v6L，和中子吸收前的热书扩散距离6L。一般来说，希望L，小，L大。

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