缓发中子英文解释翻译、缓发中子的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 delayed neutron
分词翻译:
缓的英语翻译:
delay; postpone; put off; relaxed; revive; slow
发的英语翻译:
hair; issue; send out; deliver; utter; develop; discover
【医】 capilli; capillus; crinis; crinis capitis; hair; Mit.; pili; pilo-
pilus; thrix; trich-; tricho-
中子的英语翻译:
neutron
【化】 neutretto; neutron
【医】 neutron
专业解析
缓发中子(Delayed Neutrons) 指在核裂变反应中,并非与裂变事件同时产生,而是由某些裂变碎片(不稳定原子核)经过放射性衰变(通常是β衰变)后,从其激发态释放出的中子。这类中子占裂变中子总数的比例很小(例如铀-235热中子裂变中约占0.65%),但其产生存在显著的延迟时间(从毫秒到数十秒不等),对核反应堆的可控性至关重要。其英文对应术语为Delayed Neutrons。
核心特征与意义:
- 产生机制差异:区别于瞬发中子(Prompt Neutrons)在裂变瞬间(约10⁻¹⁴秒内)直接释放,缓发中子源于裂变产物的衰变链。裂变产生的某些丰中子碎片(称为缓发中子先驱核,如⁸⁷Br, ¹³⁷I等)先经历β⁻衰变,形成处于激发态的子核,该激发态子核再通过发射中子退激,此过程导致中子释放延迟。
- 延迟时间:延迟时间取决于先驱核的β衰变半衰期。通常将缓发中子按先驱核半衰期分为若干组(如6组),各组具有不同的平均寿命(从约0.3秒到约80秒)和相对产额。
- 在反应堆控制中的作用:
- 关键时延:缓发中子的存在显著延长了中子代时间(从仅考虑瞬发中子时的微秒量级提升到考虑缓发中子时的约0.1秒量级)。
- 实现可控性:这个延长的时标使得工程师能够利用控制棒等装置,在反应堆功率发生快速变化(如提升功率或应对瞬态)时有足够的时间进行监测和干预。若无缓发中子,反应堆将极难甚至无法实现稳定、安全的控制。
- 份额与重要性:尽管缓发中子仅占总裂变中子的很小一部分(用β表示,其值取决于燃料类型和中子能谱),但正是这“微不足道”的部分(如⁶⁴⁹₅₀₀)决定了反应堆动力学行为是否可控,被誉为反应堆安全运行的“安全阀”。
相关概念公式:
反应堆周期(T)与反应性(ρ)的关系受缓发中子影响,其点堆动力学方程可简化表示为:
$$
frac{dn}{dt} = frac{rho - beta}{Lambda} n + sum_{i=1}^{6} lambda_i C_i
$$
其中:
- ( n ):中子密度
- ( rho ):反应性
- ( beta ):缓发中子总份额
- ( Lambda ):瞬发中子代时间
- ( lambda_i ):第i组缓发中子的衰变常数
- ( C_i ):第i组先驱核浓度
参考来源:
- 国际原子能机构 (IAEA) - 核反应堆动力学基础文档
- 美国核学会 (ANS) - 核工程教材章节
- 清华大学工程物理系 - 核反应堆物理与安全课程讲义
网络扩展解释
缓发中子是与核裂变过程相关的一类中子,其产生机制和作用具有特殊性。以下是详细解释:
section{定义}
缓发中子(Delayed Neutron)是指在核裂变发生后,并非直接由裂变瞬间释放,而是由裂变碎片(称为先驱核)经过β衰变后处于激发态时释放的中子。这种中子约占裂变中子总数的0.65%,但却是核反应堆控制的关键因素。
section{产生机制}
- 先驱核形成:铀-235等核素裂变后产生富含中子的碎片(如溴-87),这些碎片因中子过多而处于不稳定状态;
- β衰变过程:碎片通过β衰变转化为新的核素(如溴-87→氪-87),此时子核可能处于激发态;
- 中子释放:当激发态能量超过中子结合能时,会发射缓发中子,延迟时间由先驱核的半衰期决定(0.1-55秒)。
section{特性}
- 能量范围:平均能量约0.5 MeV,显著低于瞬发中子(平均2 MeV);
- 时间延迟:半衰期跨度从毫秒级到数十秒,形成6组特征时间常数;
- 占比极低:仅占裂变中子总数的0.65%左右,但对反应堆动力学有决定性影响。
section{工程应用}
在核反应堆中,缓发中子通过以下机制实现控制:
- 将链式反应周期延长约100倍(从毫秒级到秒级),使机械控制棒系统能够有效调节功率;
- 维持反应堆处于次临界状态(缓发临界),避免瞬发中子导致的功率剧变。
subsection*{参考资料}
- 核心定义来自知网和考题网
- 物理特性数据综合自知识人和科普中国
- 工程应用部分引用、4、5的交叉验证
分类
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