高純石墨材料的中子俘獲截面

“截面”在核物理學(xué)中的定義是在規(guī)定條件下發(fā)生某種核反應(yīng)幾率的一種度量，以符號a表示。假定在一定時間內(nèi)，一束每平方厘米中有i個中子的中子束垂直地射到每平方厘來中含八個原于的原子層的靶上，則在此時間內(nèi)每平方厘米上發(fā)生核反應(yīng)(中子保獲）的數(shù)目C應(yīng)視該高純石墨材料的俘獲截面而定。即：

N.io=Ccm

式中，o為一種特定的系數(shù)。

假定心。和i恒量，則在一定時間內(nèi)每平方厘米靶物質(zhì)上發(fā)生核反應(yīng)（中子被俘獲失去其動能）的數(shù)目C與此物質(zhì)的特定系數(shù)a的大小成比例。o即為某核反應(yīng)的截面。上式表示N.個核的情況，如果是一個核，則式（3-24)變?yōu)椋?/p>

o=i

數(shù)值o(cm')是每一個核發(fā)生反應(yīng)的有效面積。達(dá)10-2~10°的數(shù)量級，習(xí)慣上取其平均值104cm’作為單位，稱為巴恩，簡稱巴。

一個碳原子的俘獲截面7。=0.0037，就是說，平均每個碳原子吸收中子的數(shù)量為0.0037個，即碳原子俘獲中子的幾率為3.7%o(3700Pa)。

一種物質(zhì)原子核俘獲中子的幾率越大，中子的利用率就越低，不利于核裂變。表3-21中所列全吸收系數(shù)乏。是指1cm’碳原子(而不是1cm’的單層原子核）對中子的俘獲總截面。

設(shè)高純石墨材料的假密度為1.67g/cm’，則1cm’中的碳原子數(shù)為：

N=(2.0ll×1.659%3 ×10W)g *8.383×10°(個）（注：原文為10*）

N個碳原子的總截面：

E=og=(8.383 ×108)×(0.0037 ×10*cm'2-0.0031em-1cm

表321所列一個碳原子的散射截面9.的定義是：原子核被射人一個中子放出的還是甲子，這就是彈性散射。散射截面表示一物質(zhì)的原子核散射中子的幾率，其意義和促獲模面相反，這時，C是被射出去的中子數(shù)。

o=em'

可碳原子的散射截面。它此吸收截面大許多倍，得獲及散射械面的數(shù)值都由實(shí)際測定。電學(xué)器收系數(shù)三。的定義可知，一個中于在大塊石溫被愛改前平均走行理離入與。

成反比，即：

1=2.0o31-em=3200cm=32m(·原文為0.031）

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