
【化】 fertile nuclide
approve; but; can; may; need; yet
change; shift; switch; transform; transition
【计】 change-over; conversion; convert; cut-over; handover; translate
translating; translation
【经】 convert; switching
act; become; do; for; for the sake of; in order to; mean; serve as
【化】 fissionable nuclide
nuclein
【化】 nuclein; nuclide
【医】 nuclein; nucleo-; nuclide
class; grade; rank; wait; when
【机】 iso-
在核能领域,"可转换为可裂变核素的核素"(fertile nuclides)指通过中子俘获等核反应后能生成可裂变核素(fissile nuclides)的稳定同位素。这类物质是核燃料循环中增殖反应的核心载体,例如铀-238(ce{^{238}U})经中子辐照可转化为钚-239,钍-232(ce{^{232}Th})可转换为铀-233。
该转换过程遵循核嬗变规律,具体表现为: $$
^{238}U + n rightarrow ^{239}Pu + 2beta^-
$$ $$
^{232}Th + n rightarrow ^{233}U + 2beta^-
$$ 这类核素本身热中子裂变截面较小,但在快中子反应堆中可通过增殖过程获取新燃料。国际原子能机构(IAEA)将其归类为"核燃料增殖材料",与直接可裂变的铀-235、钚-239形成功能互补。
在工程应用层面,这类核素构成第四代核反应堆的核心燃料体系。例如快中子增殖堆(FBR)可将铀-238利用率提升60倍,钍基熔盐堆(MSR)则通过钍-232转换实现燃料增殖。
参考来源:
以下是对“可转换为可裂变核素的核素”及相关术语的详细解释,综合多来源信息整理而成:
可转换核素:指本身不能直接发生裂变,但通过俘获中子后能转变为易裂变核素的核素。例如钍-232(Th-232)和铀-238(U-238),它们在反应堆中吸收中子后分别生成铀-233(U-233)和钚-239(Pu-239)。
易裂变核素(可裂变核素):指能被任意能量中子引发裂变的核素,如天然的铀-235(U-235)和人造的铀-233、钚-239。
可转换核素通过中子俘获反应实现转换,典型过程如下:
类型 | 核素举例 | 特性 |
---|---|---|
可转换核素 | Th-232、U-238 | 需通过中子俘获转变为易裂变核素,自身裂变阈值高。 |
易裂变核素 | U-235、Pu-239、U-233 | 任何能量中子均可引发裂变,是核反应堆的主要燃料。 |
不可裂变核素 | U-238(天然状态) | 需高能中子才能裂变,通常作为增殖材料。 |
如需更完整的核素列表或反应机制,可参考核工程专业资料(如来源)。
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