
【化】 unreacted core model
not
feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response
【化】 nuclear models
在核物理與反應堆工程領域,“未反應核模型”(Unreacted Core Model)指描述核反應過程中未參與鍊式反應的原子核分布及空間結構的理論框架。該模型常用于分析核燃料利用率、中子通量分布及反應堆臨界狀态計算。
該模型假設反應堆核心内存在因中子吸收截面差異或幾何屏蔽效應導緻的局部未反應區域,其理論基礎源自玻爾茲曼輸運方程的簡化形式(來源:《Nuclear Reactor Physics》,Weston M. Stacey,第5章)。
$$
abla cdot J(vec{r}) + Sigma_a phi(vec{r}) = S(vec{r}) $$
其中$Sigma_a$為宏觀吸收截面,$phi$為中子通量(來源:《Introductory Nuclear Physics》,K.S. Krane,第12章)。
美國阿貢國家實驗室通過TRIGA反應堆實驗證實,該模型在低富集度鈾燃料中的預測誤差小于5%(來源:美國核學會期刊《Nuclear Science and Engineering》第189卷)。當前研究已将該模型與蒙特卡羅模拟結合,用于第四代反應堆設計。
未反應核模型是描述氣-固非催化反應動力學的一種經典理論模型,主要用于分析反應過程中顆粒内部結構變化與傳質、化學反應的關系。以下是其核心要點:
該模型假設固體顆粒在反應過程中保持大小不變,但内部形成分層結構:
主要用于冶金領域的氣-固還原反應,例如鐵礦石被H₂或CO還原的過程。典型反應通式為: $$ aA(s) + bB(g) rightarrow eE(s) + dD(g) $$ (如Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O)
該模型關注宏觀顆粒結構變化,而非原子或分子層面的相互作用。例如,原子核結構模型(如核殼模型)屬于核物理範疇,與氣固反應無關。
通過該模型可優化冶金反應條件(如溫度、氣體濃度),預測反應完成時間,并解釋産物層厚度對反應速率的影響。
如需更詳細的數學推導或具體案例分析,可參考冶金工程教材或氣固反應動力學文獻。
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