
【電】 capacture cross section
capture; prize; seizure; taking
【機】 bagging
section
【化】 cross profile; cross section
在核物理學領域,"捕獲截面"(capture cross section)是描述粒子(如中子)被原子核捕獲并發生核反應概率的關鍵物理量。其嚴格定義和解釋如下:
指入射粒子(如中子)被靶原子核捕獲并形成複合核的概率量度,單位為面積(通常用"靶恩",barn,符號:b,1 barn = 10⁻²⁸ m²)。該截面值越大,表明粒子被捕獲的概率越高。
捕獲截面((sigma{text{capt}}))的物理本質是有效反應面積,其值由核反應類型、粒子能量及靶核性質共同決定。數學上可表示為:
$$
sigma
其中:
中子捕獲截面是控制鍊式反應的關鍵參數。例如,鈾-235(235U)具有高中子捕獲截面,易發生裂變;而硼-10(10B)因高捕獲截面被用作控制棒材料以吸收過剩中子。
恒星内部元素合成(如s過程、r過程)中,中子捕獲截面決定重元素生成路徑與速率。
醫用同位素(如99mTc)常通過中子捕獲反應(98Mo + n → 99Mo)制備,其産率直接依賴截面值。
提供數千種核素的中子捕獲截面實驗值(IAEA Nuclear Data Services)。
發布中子截面标準化測量數據(NIST Neutron Cross Section Tables)。
K.S. Krane, Introductory Nuclear Physics(第9章)系統論述截面理論與實驗方法。
中文詞條 | 英文釋義與擴展解釋 |
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捕獲截面 | 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). |
“捕獲截面”(或“俘獲截面”)是核物理和半導體物理中的專業術語,其含義因應用領域不同而有所差異。以下是詳細解釋:
在核物理中,捕獲截面用于描述原子核與中子發生俘獲反應的概率。具體分為:
在半導體領域,捕獲截面指載流子(如電子或空穴)被缺陷或雜質中心俘獲的幾率。例如,複合中心對電子的俘獲截面越大,電子被俘獲并發生複合的概率越高()。
“截面”一般指物體被切割後呈現的橫斷面(如圓柱的橫截面是圓形),但在粒子物理中引申為“有效作用面積”,用于量化粒子間碰撞或反應的幾率()。
“捕獲”指實際捕捉到目标(如中子或電子)的行為,而“捕獲截面”是從概率或統計角度描述這一過程的參數,兩者是現象與量化指标的關系()。
捕獲截面的核心意義是用幾何面積的形式量化相互作用概率,廣泛應用于核反應堆設計、半導體器件優化等領域。若需進一步了解具體元素的截面數值或實驗方法,可參考核物理專業文獻。
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