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核反应截面是什么(核反应能量以什么形式释放)

核反应截面是什么(核反应能量以什么形式释放)

更新时间:2025-04-07 22:16:50

核反应截面是什么

核反应截面是表示入射粒子和靶核之间发生某一特定核反应几率大小的物理量。物理意义为单个粒子入射到单位面积内只含一个靶核的核反应概率,反应截面是具有面积的量纲。

这种几率之所以叫截面,是因为它在经典力学中具有横截面的直观含义,而在量子力学中仍具有面积量纲的缘故。

当具有一定能量的入射粒子轰击靶核时,可能发生各种类型的核反应,每种核反应都有一定的几率,为了描述这种反应几率的大小,引入了核反应截面的概念(表1-1-6)。其物理意义是表示一个粒子入射到单位面积内只含一个靶核的靶子上发生反应的几率。核反应截面用б表示:式中  N′——单位时间内发生的核反应数;I——单位时间内入射粒子数;Ns——单位面积内的靶核数。从几何意义上讲,反应截面相当于在单位面积内只含有一个核的靶体上存在着一个有效面积б,入射粒子只要与它相碰就会发生核反应。б的单位通常采用b:宏观吸收截面Σa:式中 N——单位体积靶物质内原子核的数目,cm3;бa——物质的中子吸收截面;宏观吸收截面在本质上就是中子通过单位长度物质吸收(俘获)的几率。宏观散射截面Σs:式中 Σs——宏观散射截面,cm-1;бs——中子的弹性散射截面,cm2。微分截面:式中 dI——单位时间内出射在(θ,φ)方向单位立体角内的粒子数;I0——单位时间内的入射粒子数;Ν——单位体积靶物质内的原子核数目,cm3;dΩ——单位是球面度,记作Sγ;x——单能粒子束垂直投射到薄片的厚度。减速能力即慢化本领S:式中 ε——物质的慢化能力;Σs——宏观散射截面,cm-1;Ν——单位体积靶物质内的原子核数目,cm3;бs——中子的弹性散射截面,cm2。

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