
【化】 neutrons per second(NPS)
在核工程與物理學領域,"每秒鐘中子數"(neutrons per second, n/s)是描述中子産生或通量速率的核心參數,其定義與應用如下:
基本概念
"每秒鐘中子數"指單位時間(1秒)内通過某一截面積或存在于特定空間區域的中子數量。它直接關聯中子通量密度(neutron flux),計算公式為:
$$ phi = n cdot v $$
其中 (phi) 為中子通量(單位:neutrons/cm²·s),(n) 為中子密度(單位體積内的中子數),(v) 為中子平均速度。
工程應用
在核反應堆中,該參數用于量化:
國際原子能機構(IAEA)定義
中子通量是反應堆物理的核心量綱,定義為"單位時間内通過單位面積的中子數"(Basic Safety Standards for Nuclear Power Plants, IAEA Safety Glossary)。
美國國家标準與技術研究院(NIST)
明确将"neutrons per second"列為放射性源強度單位,用于校準中子探測器(NIST Neutron Interactions and Dosimetry)。
核工程學術規範
根據《核反應堆分析》(Duderstadt & Hamilton),中子通量密度 (phi) 與反應率 (R) 的關系為:
$$ R = Sigma cdot phi $$
其中 (Sigma) 為宏觀截面,單位體積内的反應概率。
反應堆控制
輻射防護
中子輻射劑量率與通量直接相關,例如:
1 MeV中子通量 (10) n/cm²·s ≈ 0.25 mSv/h
(參考:ICRP Publication 116 中子劑量換算系數)
中子源标定
放射性同位素中子源(如²⁴¹Am-Be)強度以n/s為單位,例如1 Ci Am-Be源約發射 (2.2 times 10) n/s(ANSI/ANS Standards)。
常用單位 | 換算關系 | 應用領域 |
---|---|---|
n/s | 基礎單位 | 源強測量 |
cm⁻²·s⁻¹ | 1 cm⁻²·s⁻¹ = 10⁴ n/m²·s | 反應堆物理 |
eV⁻¹·cm⁻²·s⁻¹ | 按能量譜分布 | 中子能譜分析 |
結論:"每秒鐘中子數"是核系統動力學與輻射計量的基石參數,其精确測量直接關系到反應堆安全運行、輻射防護設計及實驗物理研究。
“每秒鐘中子數”通常指在特定物理過程或裝置中,每秒産生或釋放的中子的數量。以下是詳細解釋:
若需具體數值(如某反應堆的中子通量),建議參考核物理實驗手冊或專業文獻。
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