
【化】 prompt gamma
hair; issue; send out; deliver; utter; develop; discover
【醫】 capilli; capillus; crinis; crinis capitis; hair; Mit.; pili; pilo-
pilus; thrix; trich-; tricho-
radial; ray
【醫】 radiation; ray
瞬發γ射線(Prompt Gamma Ray)是核物理與核工程領域的關鍵術語,指在核裂變或核反應過程中伴隨裂變碎片産生、幾乎瞬時釋放的高能光子輻射。其英文術語強調“prompt”(即時性),區别于裂變後由放射性核素衰變産生的“緩發γ射線”(Delayed Gamma Ray)。
瞬發γ射線在核裂變發生後的極短時間内(通常< 10⁻¹⁴秒)釋放,源于裂變碎片的激發态退激過程。當重核(如鈾-235、钚-239)吸收中子後發生裂變,形成的碎片處于高能态,通過發射γ光子快速躍遷至基态。
能量範圍集中在0.1–10 MeV,能譜呈現連續分布與離散峰疊加的特征,離散峰對應特定碎片核的退激能級(如¹⁴⁰Ba的1.6 MeV峰)。
特征 | 瞬發γ射線 | 緩發γ射線 |
---|---|---|
産生時間 | 裂變後瞬間(< 10⁻¹⁴秒) | 裂變後毫秒至數分鐘 |
來源 | 裂變碎片的激發态退激 | 裂變産物放射性衰變(如β⁻衰變後核素退激) |
應用側重 | 反應堆瞬态過程監測 | 核燃料燃耗分析 |
通過探測瞬發γ射線能譜,可實時推斷裂變率、堆芯功率分布及燃料成分變化,例如利用鍺探測器分析γ特征峰實現裂變碎片識别。
中子活化分析(NAA)中,瞬發γ射線用于非破壞性測定物質元素組成,如安檢領域對爆炸物/毒品的痕量元素檢測。
測量瞬發γ射線角分布與極化特性,可探究裂變碎片自旋态及核結構對稱性破缺現象。
來源說明:定義與數據整合自核物理權威教材、IAEA技術文件及粒子探測領域綜述文獻,包括:
瞬發γ射線是核反應過程中伴隨裂變或聚變事件立即釋放的高能γ射線,其産生和特性如下:
瞬發γ射線主要來源于核反應(如裂變、聚變或中子俘獲)中原子核的激發态向基态躍遷時釋放的能量。例如,在核裂變過程中,新生成的原子核處于高能态,會在極短時間内(約$10^{-14}$秒)通過發射γ光子釋放多餘能量,形成瞬發γ射線。與之相對的“緩發γ射線”則來自放射性衰變後的核素,釋放時間更長。
特征 | 瞬發γ射線 | 緩發γ射線 |
---|---|---|
釋放時間 | 核反應瞬間($10^{-14}$秒) | 衰變後(秒至數小時) |
來源 | 激發态核直接躍遷 | 放射性核素後續衰變 |
應用場景 | 反應堆監測、核爆檢測 | 醫學治療、放射性示蹤 |
如需更詳細的文獻資料,可參考知網等學術平台關于“瞬發γ射線”的研究(來源:)。
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