
【电】 capacture cross section
capture; prize; seizure; taking
【机】 bagging
section
【化】 cross profile; cross section
在核物理学领域,"捕获截面"(capture cross section)是描述粒子(如中子)被原子核捕获并发生核反应概率的关键物理量。其严格定义和解释如下:
指入射粒子(如中子)被靶原子核捕获并形成复合核的概率量度,单位为面积(通常用"靶恩",barn,符号:b,1 barn = 10⁻²⁸ m²)。该截面值越大,表明粒子被捕获的概率越高。
捕获截面((sigma{text{capt}}))的物理本质是有效反应面积,其值由核反应类型、粒子能量及靶核性质共同决定。数学上可表示为:
$$
sigma
其中:
中子捕获截面是控制链式反应的关键参数。例如,铀-235(235U)具有高中子捕获截面,易发生裂变;而硼-10(10B)因高捕获截面被用作控制棒材料以吸收过剩中子。
恒星内部元素合成(如s过程、r过程)中,中子捕获截面决定重元素生成路径与速率。
医用同位素(如99mTc)常通过中子捕获反应(98Mo + n → 99Mo)制备,其产率直接依赖截面值。
提供数千种核素的中子捕获截面实验值(IAEA Nuclear Data Services)。
发布中子截面标准化测量数据(NIST Neutron Cross Section Tables)。
K.S. Krane, Introductory Nuclear Physics(第9章)系统论述截面理论与实验方法。
中文词条 | 英文释义与扩展解释 |
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捕获截面 | Capture cross-section: A measure of the probability that a nucleus will absorb an incident particle, leading to nuclear reactions such as radiative capture or fission. Expressed in units of area (barns). |
“捕获截面”(或“俘获截面”)是核物理和半导体物理中的专业术语,其含义因应用领域不同而有所差异。以下是详细解释:
在核物理中,捕获截面用于描述原子核与中子发生俘获反应的概率。具体分为:
在半导体领域,捕获截面指载流子(如电子或空穴)被缺陷或杂质中心俘获的几率。例如,复合中心对电子的俘获截面越大,电子被俘获并发生复合的概率越高()。
“截面”一般指物体被切割后呈现的横断面(如圆柱的横截面是圆形),但在粒子物理中引申为“有效作用面积”,用于量化粒子间碰撞或反应的几率()。
“捕获”指实际捕捉到目标(如中子或电子)的行为,而“捕获截面”是从概率或统计角度描述这一过程的参数,两者是现象与量化指标的关系()。
捕获截面的核心意义是用几何面积的形式量化相互作用概率,广泛应用于核反应堆设计、半导体器件优化等领域。若需进一步了解具体元素的截面数值或实验方法,可参考核物理专业文献。
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