让铀238列变的中子要有多大的能量?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/28 17:21:42
让铀238列变的中子要有多大的能量?
让铀238列变的中子要有多大的能量?
让铀238列变的中子要有多大的能量?
1.1兆电子伏.
我们先来分析一下纯粹由天然铀组成的体系内中子的活动情况.由于这种体系除了铀235外,还含有大量的铀238,所以中子的活动情况要复杂一些.大致说来,可以分为以下四种情况：
(1)中子(不论速度快慢)被铀235吸收,大部分引起裂变,小部分只被吸收而不引起裂变,因此总的效果是使中子数目增加.
(2)能量大于1.1兆电子伏的中子,被铀238吸收,引起裂变,使中子数有所增加.
(3)能量小于1.1兆电子伏的中子,被铀238吸收,但不引起裂变,因而使中子数目减少.
(4)中子从体系的表面泄漏出去而损失掉.
方便起见,我们暂且忽略(4),只考虑前三种情况,这种没有中子泄漏的体系相当于一个无限大的天然铀体系.这样,使中子数增加的是情况(1)和(2),使中子数减小的是情况(3).要使体系能维持链式反应,只要这两个方面取得平衡就行了.
但情况(2)引起的中子数增加是不多的,这是因为能量大子1.1兆电子伏的中子与铀238碰撞时,只有很少一部分被吸收而引起裂变,大部分散射回来,损失掉部分能量.
这样,能否维持链式反应,就要看情况(1)和(3)哪个是主要的了.在天然铀中,铀235只占一百四十分之一,所以,中子碰上铀235的机会要比碰上铀238的机会小得多.如果在同样的碰撞机会下,对热中子来说(能量下降到周围介质原子平均动能水平的中子称为热中子),它引起铀235裂变的可能性却要比被铀238吸收的可能性大190倍.因此对热中子而言,情况(1)将超过(3),使增殖系数k大于1.
问题在于,中子在损失其能量变成热中子之前,在能量5～100电子伏的区域内,特别容易被铀238吸收(称为共振吸收).结果k还是小于1,链式反应难以维持.因此,要维持链式反应,就要采取某种措施,使中子的速度迅速减慢,越过强烈吸收中子的共振吸收区域,变成热中子.使用慢化剂,就能达到这一目的.