
【化】 fission gas
【化】 fission gas
outcome; production; offspring; result
【醫】 product; resultant
【經】 product
裂變氣體産物(Fission Gas Products)是核反應過程中由重原子核裂變産生的氣态放射性同位素的總稱。該現象在核物理學與核工程領域具有重要研究價值,主要包含氪(Kr)和氙(Xe)的同位素,例如氪-85(⁸⁵Kr)、氙-133(¹³³Xe)和氙-135(¹³⁵Xe)等。這類氣體的産生機制源于鈾-235或钚-239等核燃料在中子轟擊下發生裂變反應時,原子核分裂成兩個較小碎片并釋放多餘中子,部分碎片因核結構不穩定進一步衰變形成氣态産物。
在核反應堆運行中,裂變氣體産物的積累會導緻燃料棒内部壓力升高,可能引發包殼破損或燃料性能退化。國際原子能機構(IAEA)在《核燃料行為準則》中指出,監測這類氣體的釋放量與分布對反應堆安全評估至關重要。此外,氙-135因其高中子吸收截面特性,還會影響反應堆的中子經濟性,這種現象被稱為“氙中毒”。
學術研究方面,《核材料雜志》(Journal of Nuclear Materials)曾通過實驗模拟驗證了高溫條件下裂變氣體在二氧化鈾燃料中的擴散行為。美國核學會(ANS)标準文件則提供了氣體釋放率與燃料燃耗之間的定量關系模型。
裂變氣體産物是指核裂變過程中産生的氣态放射性同位素,主要包括氙(Xe)、氪(Kr)、碘(I)等元素。以下是詳細解釋:
定義與來源
裂變氣體産物是重原子核(如鈾-235、钚-239)在中子轟擊下分裂時生成的碎片之一。這些碎片以氣态形式存在,例如常見的氙-133、氪-85、碘-131等。它們約占裂變産物的30%,質量數分布在72至166之間。
特性與危害
産生機制
核裂變時,重核分裂為兩個中等質量碎片(如鋇和氪),這些碎片通過β衰變鍊逐步轉化為穩定核素。例如,鈾-235裂變可生成約200種放射性核素,涵蓋37種元素。
應用與挑戰
總結來看,裂變氣體産物既是核能釋放的副産物,也是核安全管理的重點對象。更多細節可參考知網百科及裂變産物相關研究。
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