为什么快速运动的中子不能分裂铀原子?

时间:2021-09-28 08:45:01   作者:
并不是说他们不能,而是可能性要低得多。下图显示了原子核吸收中子的概率(表示为有效宽度,就像目标的宽度一样)与中子对三种不同材料的能量的比值:

为什么快速运动的中子不能分裂铀原子

所有在中间上下跳动的现象都被称为共振,这是一个不同的讨论。重点是,在所谓的热区能量中,钚-239和铀-235在较低的中子能量中有较高的宽度,而在“快”区则没有。通过减缓快中子的速度,你大大增加了它们的有效目标宽度,钚的有效目标宽度可以增加几千倍。

中子的快区是裂变或聚变产生的中子所在的区域。裂变中子的能量通常为1兆电子伏(MeV),而聚变中子的能量通常为14兆电子伏。注意,在图表的右端,U-238在裂变能力上与它的伙伴不相上下。在高能量下,U-238是可裂变的,但当原子发生裂变并展开链式反应时,它不会产生更多的中子,但它会释放大量的能量。人们很早就发现,核弹的核聚变阶段的价值并不在于它释放的能量,而在于能使惰性贫铀篡改器裂变的高能中子。这个特性在第一个原子测试Trinity中使用。
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