
【化】 neutrons per second(NPS)
在核工程与物理学领域,"每秒钟中子数"(neutrons per second, n/s)是描述中子产生或通量速率的核心参数,其定义与应用如下:
基本概念
"每秒钟中子数"指单位时间(1秒)内通过某一截面积或存在于特定空间区域的中子数量。它直接关联中子通量密度(neutron flux),计算公式为:
$$ phi = n cdot v $$
其中 (phi) 为中子通量(单位:neutrons/cm²·s),(n) 为中子密度(单位体积内的中子数),(v) 为中子平均速度。
工程应用
在核反应堆中,该参数用于量化:
国际原子能机构(IAEA)定义
中子通量是反应堆物理的核心量纲,定义为"单位时间内通过单位面积的中子数"(Basic Safety Standards for Nuclear Power Plants, IAEA Safety Glossary)。
美国国家标准与技术研究院(NIST)
明确将"neutrons per second"列为放射性源强度单位,用于校准中子探测器(NIST Neutron Interactions and Dosimetry)。
核工程学术规范
根据《核反应堆分析》(Duderstadt & Hamilton),中子通量密度 (phi) 与反应率 (R) 的关系为:
$$ R = Sigma cdot phi $$
其中 (Sigma) 为宏观截面,单位体积内的反应概率。
反应堆控制
辐射防护
中子辐射剂量率与通量直接相关,例如:
1 MeV中子通量 (10) n/cm²·s ≈ 0.25 mSv/h
(参考:ICRP Publication 116 中子剂量换算系数)
中子源标定
放射性同位素中子源(如²⁴¹Am-Be)强度以n/s为单位,例如1 Ci Am-Be源约发射 (2.2 times 10) n/s(ANSI/ANS Standards)。
常用单位 | 换算关系 | 应用领域 |
---|---|---|
n/s | 基础单位 | 源强测量 |
cm⁻²·s⁻¹ | 1 cm⁻²·s⁻¹ = 10⁴ n/m²·s | 反应堆物理 |
eV⁻¹·cm⁻²·s⁻¹ | 按能量谱分布 | 中子能谱分析 |
结论:"每秒钟中子数"是核系统动力学与辐射计量的基石参数,其精确测量直接关系到反应堆安全运行、辐射防护设计及实验物理研究。
“每秒钟中子数”通常指在特定物理过程或装置中,每秒产生或释放的中子的数量。以下是详细解释:
若需具体数值(如某反应堆的中子通量),建议参考核物理实验手册或专业文献。
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