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中子温度和核嬗变

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

中子温度和核嬗变之间的区别

中子温度 vs. 核嬗变

中子温度,亦称中子能量,指的是自由中子的动能,单位通常是电子伏特。由于中子经过不同温度的减速剂会有不同的速度分布,一般可以使用温度来衡量中子的动能。中子的能量分布基本上符合热运动的麦克斯韦-玻尔兹曼分布。定性的来说,温度越高,自由中子的动能也越高。中子的动能、速度和波长之间满足物质波的德布罗意公式。. 核嬗變是一種化學元素轉化成另外一種元素,或一種化學元素的某種同位素轉化為另一種同位素的过程。能夠引發核嬗變的核反應包括一個或多個粒子(如質子、中子以及原子核)與原子核發生碰撞后引發的反應,也包括原子核的自發衰變。 但反過來說,原子核的自發衰變或者與其他粒子的碰撞並不一定都導致核嬗變。比如,γ衰變以及同它有關的内轉換過程就不會導致核嬗變。核嬗變既可以自然發生,也可以人工引發。.

之间中子温度和核嬗变相似

中子温度和核嬗变有(在联盟百科)10共同点: 同位素中子俘获中子活化中子温度快中子增殖反应堆切尔诺贝利核事故超铀元素核聚变

同位素

同位素(Isotope)是某種特定化學元素之下的不同種類,同一種元素下的所有同位素都具有相同原子序數,質子數目相同,但中子數目卻不同。這些同位素在化學元素週期表中佔有同一個位置,因此得名。 例如氫元素中氘和氚,它們原子核中都有1個質子,但是它們的原子核中分別有0個中子、1個中子及2個中子,所以它們互為同位素。.

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中子俘获

中子俘获是一种原子核与一个或者多个中子撞击,形成重核的核反应。由于中子不带电荷,它们能够比带一个正电荷的质子更加容易地进入原子核。 在宇宙形成过程中,中子俘获在一些质量数较大元素的核合成过程中起到了重要的作用。中子俘获在恒星里以快(R-过程)、慢(S-过程)两种形式发生。质量数大于56的核素不能够通过热核反应(即核聚变)产生,但是可以通过中子俘获产生。.

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中子活化

中子活化指將樣品用中子照射后,樣品中原子經中子俘獲而變得具有放射性的過程。俘獲中子後的原子核通常會立即衰變,釋放出中子、質子或阿爾法粒子同時生成新的活化產物。這些活化產物半衰期或長或短,從幾秒鐘到幾十年都有可能。核素鈷-60就是通過中子俘獲反應在核反應堆中製備 鈷-60釋放出電子和伽馬射綫衰變成鎳-60,半衰期為5.27年。因爲其天然同位素鈷-59丰度為100%且容易獲得,因此鈷-60成爲一種易得、有效的放射源,廣泛用於放射性治療。 某些核素俘獲中子后會發生核裂變。輕元素中,只有鈹-9能吸收快中子,發生這樣的裂變: 在中子通量高的地方,比如在核反應堆中,中子活化會引起材料的腐蝕。反應堆的内襯材料必須定時更換,換下來的内襯必須按照低放射性廢物處理。某些材料不易活化,所以合理選擇内襯材料可以減輕腐蝕問題,降低洩露風險。 某些元素極難以中子活化,因爲它們俘獲中子之後會變成更重但穩定的核素。這類元素包括氫、氦、碳、氮、氧、氖、硅、鈦、鉻、鉄和鉑。鎂、氪和水銀俘獲中子之後,要麽生成長壽核素,要麽只有低於10%的原子受到活化。要活化這些元素,中子通量必須足夠高。這些性質具有重要的實用意義。比如蒸汽和水只有在溶解了放射性溶質或與放射性物質混合后才會有放射性。因爲水很難活化,只要蒸餾便可以除去放射性污染。同理,生命過程中的大部分分子都很難被中子活化。當然這並不是說生物體可以抵抗中子輻射。 中子活化的實際應用是中子活化分析,一種高靈敏度的痕量分析方法。如果用高通量中子流(如核反應堆中,通量約為1011~1014n.cm-2.sec-1)約可檢測至0.1 ppb的濃度。加速器所生的低通量快中子也可檢測約1 ppm濃度。http://archaeometry.missouri.edu/naa_overview.html實際應用中,檢測靈敏度應隨實驗的條件以及被測核素而有所不同。中子活化分析還很少需要或不需要樣品製備環節,對於複雜物質的分析得心應手。最後,中子活化分析是一種“無損”分析法,可以做表面和微區分析,因此可以用來分析古董、藝術品以及法醫鑑定。這種分析方法是1936年由喬治‧德‧海韋西(George Hevesy)和希爾德‧李維(Hilde Levi)首創。.

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中子温度

中子温度,亦称中子能量,指的是自由中子的动能,单位通常是电子伏特。由于中子经过不同温度的减速剂会有不同的速度分布,一般可以使用温度来衡量中子的动能。中子的能量分布基本上符合热运动的麦克斯韦-玻尔兹曼分布。定性的来说,温度越高,自由中子的动能也越高。中子的动能、速度和波长之间满足物质波的德布罗意公式。.

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快中子增殖反应堆

快中子增殖反應堆(Fast breeder reactor),或稱快中子滋生反應堆、快滋生反應堆、快堆等,是一種核子反應器,核燃料和一顆快中子在核分裂後產生更多的中子,且利用增殖性材料吸收快中子後形成可裂变物质,產生的燃料多於消耗的燃料。另外也有利用熱中子進行滋生反應的「熱滋生反應器」。.

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切尔诺贝利核事故

切尔诺贝利核事故(Авария на Чернобыльской АЭС,Chernobyl disaster),或簡稱切尔诺贝利事件,是1986年4月26日於苏联乌克兰普里皮亚季市切尔诺贝利核電站发生的核子反應爐破裂事故。該事故是歷史上最嚴重的核電事故,也是首例被國際核事件分級表評為最高第七級事件的特大事故。主因為反應爐进行供電測試时,因設計缺陷與操作人員的訓練不足,功率的劇增導致反應爐被破坏,並使大量的放射性物質被釋放到環境中。最初发生的蒸氣爆炸導致兩人死亡,接踵而至的絕大部分受害者的病因及死因都歸咎於事故中釋放的高能放射線,然而輻射塵少量放射導致的影響依舊爭論不休。 1986年4月26日凌晨1點23分(UTC+3),乌克兰普里皮亚季鄰近的切尔诺贝利核電廠的第四號反應爐發生爆炸。連續的爆炸引发大火並釋放大量高能輻射物質到大氣層,這些放射性塵埃覆蓋了大面积區域。這次災難所釋放出的輻射線劑量是二戰時期廣島原子彈爆炸的400倍以上。被核輻射塵污染的雲層飄往众多地区,包括前蘇聯西部的部分地區、西歐、東歐、斯堪地那維亞半島、不列顛群島和北美東部部分地區。此外,烏克蘭、白俄羅斯及俄羅斯境內均受到嚴重的核污染,超過336,000名的居民被迫撤離。前蘇聯官方的報告表示 (quoting the "Committee on the Problems of the Consequences of the Catastrophe at the Chernobyl NPP: 15 Years after Chernobyl Disaster", Minsk, 2001, p. 5/6 ff., and the "Chernobyl Interinform Agency, Kiev und", and "Chernobyl Committee: MailTable of official data on the reactor accident") ,約60%受到輻射塵污染的地區皆位於白俄罗斯境內。經濟上,這場災難總共损失大概两千亿美元(已计算通货膨胀),是近代歷史中代價最“昂贵”的災難。 這次意外引起了全世界對於蘇聯核電工業上的安全顧慮,并減緩了一系列的核電工程進度。同時,此事件令蘇聯政府的訊息公佈更趨透明化。蘇聯解體後的獨聯體及各獨立國家,包括俄羅斯、烏克蘭、白俄羅斯,至今仍為切尔诺贝利事件所遺留下來的污染問題付出極大的代價。此次事故對當地乃至全球生態造成了難以想像的負面影響,僅事件所造成的死亡人數就因多種原因難以精確計算,其中前蘇聯時期的刻意隱瞞,使得統計工作變得非常困難。事實上,前蘇聯當局在事件發生後不久,就禁止醫生在死亡證明文件上提及「輻射線」的死因事實。 由國際原子能總署和世界衛生組織所主導的切尔诺贝利論壇在2005年所提出的切尔诺贝利事件報告中,共56人死亡(47名救災人員,9名罹患甲狀腺癌的兒童),並估算暴露在高度輻射線物質下的大約60萬人中,將額外有4,000人將死於癌症。此數據包括已診斷出的4,000名兒童甲狀腺癌將造成的死亡數字(依據白俄羅斯的經驗,存活率接近99%)。綠色和平組織所估計的總傷亡人數是93,000人,但引用在一份最新出爐的報告中的數據指出發生在白俄羅斯、俄羅斯及烏克蘭單獨事件在1990年到2004年間可能已經造成20萬起的額外死亡,但此數字來源並非來自經過同儕審查的學術論文。儘管疏散區域和某些限制地區還有些管制,但是大多數的受影響區域已經被認為可以安全地居住和進行經濟活動,針對此地附近的廢棄都市進行「輻射觀光」的金額還在逐步成長。.

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超铀元素

超铀元素在化学上指的是原子序数在92(铀)以上的重元素。原子序数从1到92的元素中,除了锝,钷,砹,钫4种物质以外,都可以很容易在地球上大量检测到,而且比较稳定,有很长的半衰期,或者是铀的普遍衰变物。 序数92以上的元素都是首先以人工合成的办法发现的。僅有少數的元素在地球上被發現自然生成,例如钚、镎、鉲等,因为他们都有放射性,半衰期短。可以在富铀的矿石中检测到钚的痕迹,在核试验后也有少量生成。它们是铀矿石经过中子俘获紧接着两次β衰变而成的:(238U → 239U → 239Np → 239Pu)。 这些元素现在可以用核反应堆或者粒子加速器人工合成。这些元素的半衰期有随着序数的增加而有缩短的趋势,然而也有例外:例如𨧀和锔的一些同位素。格伦·西奥多·西博格预言了在这一系列元素中更多的反常元素,并且把它们归类于“稳定岛”,即质子或中子为幻数的原子核具有特别的稳定性。 超铀元素中未发现的元素以及发现但未命名的元素,使用IUPAC元素系统命名法。超铀元素的命名曾引起很大的争论,104到109号元素命名的争论从二十世纪六十年代开始,一直到1997年才解决。.

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鈾(Uranium)是一種銀白色金屬化學元素,屬於元素週期表中的錒系,化學符號為U,原子序為92。每個鈾原子有92個質子和92個電子,其中6個為價電子。鈾具有微放射性,其同位素都不稳定,并以鈾-238(146個中子)和鈾-235(143個中子)最为常见。鈾在天然放射性核素中原子量第二高,仅次于钚。其密度比鉛高出大約70%,比金和鎢低。天然的泥土、岩石和水中含有百萬分之一至百萬分之十左右的鈾。採礦工業從瀝青鈾礦等礦物中提取出鈾元素。 自然界中的鈾以三种同位素的形式存在:鈾-238(99.2739至99.2752%)、鈾-235(0.7198至0.7202%)、和微量的鈾-234(0.0050至0.0059%)。鈾在衰變的時候釋放出α粒子。鈾-238的半衰期為44.7億年,鈾-235的則為7.04億年,因此它们被用于估算地球的年齡。 鈾獨特的核子特性有很大的實用價值。鈾-235是唯一自发裂變的同位素。鈾-238在快速中子撞擊下能夠裂變,屬於增殖性材料,即能在核反應爐中經核嬗變成為可裂變的鈈-239。鈾-233也是一種用於核科技的可裂變同位素,可從自然釷元素製成。鈾-238自發裂變的機率极低,快中子撞擊可诱导其裂變;鈾-235和233可被慢中子撞击而裂变,如果其质量超过临界质量,就都能夠維持核連鎖反應,在核反应过程中的微小质量损失会转化成巨大的能量。这一特性使它们可用于生产核裂变武器与核能发电。耗尽后的鈾-235发电原料被称为貧鈾(含238U),可用做钢材添加剂,製造贫铀弹和裝甲。.

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鈽(Plutonium,--)是原子序数94、元素符號為Pu的放射性超鈾元素。它屬於錒系金屬,外表呈銀白色,接觸空氣後容易腐蝕、氧化,在表面生成無光澤的二氧化鈽。鈽有六种同素異形體和四種氧化態,易和碳、鹵素、氮、矽起化學反應。鈽暴露在潮濕的空氣中時會產生氧化物和氫化物,其體積最大可膨脹70%,屑狀的钚能自燃。它也是一种放射性毒物,会於骨髓中富集。因此,操作、處理鈽元素具有一定的危險性。 鈽是天然存在於自然界中質量最重的原子。它最穩定的同位素是鈽-244,半衰期約為八千萬年,足夠使鈽以微量存在於自然環境中。 鈽最重要的同位素是鈽-239,半衰期為2.41萬年,常被用來製造核子武器。鈽-239和鈽-241都易于裂變,即它們的原子核可以在慢速熱中子撞擊下產生核分裂,釋出能量、伽馬射線以及中子輻射,從而形成核連鎖反應,並應用在核武器與核反應爐上。 鈽-238的半衰期為88年,並放出α粒子。它是放射性同位素熱電機的熱量來源,常用於驅動太空船。 鈽-240自發裂變的比率很高,容易造成中子通量激增,因而影響了鈽作為核武及反應器燃料的適用性。 分離鈽同位素的過程成本極高又耗時費力,因此鈽的特定同位素時幾乎都是以特殊反應合成。 1940年,格倫·西奧多·西博格和埃德溫·麥克米倫首度在柏克萊加州大學實驗室,以氘撞擊鈾-238而合成鈽元素。麥克米倫將這個新元素取名Pluto(意為冥王星),西博格便開玩笑提議定其元素符號為Pu(音類似英語中表嫌惡時的口語「pew」)。科學家隨後在自然界中發現了微量的鈽。二次大戰時曼哈頓計劃則首度將製造微量鈽元素列為主要任務之一,曼哈頓計劃後來成功研製出第一個原子彈。1945年7月的第一次核試驗「三一试验」,以及第二次、投於長崎市的「胖子原子彈」,都使用了鈽製作內核部分。關於鈽元素的人體輻射實驗研究並在未經受試者同意之下進行,二次大戰期間及戰後都有數次核試驗相關意外,其中有的甚至造成傷亡。核能發電廠核廢料的清除,以及冷戰期間所打造的核武建設在核武裁減後的廢用,都延伸出日後核武擴散以及環境等問題。非陸上核試驗也會釋出殘餘的原子塵,現已依《部分禁止核試驗條約》明令禁止。.

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核聚变

--,是将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核(或粒子)的一种核反应形式。在此过程中,物质没有守恒,因为有一部分正在聚变的原子核的物质被转化为光子(能量)。核聚变是给活跃的或“主序的”恆星提供能量的过程。 两个较轻的核在融合过程中产生质量亏损而释放出巨大的能量,两个轻核在发生聚变时因它们都带正电荷而彼此排斥,然而两个能量足够高的核迎面相遇,它们就能相当紧密地聚集在一起,以致核力能够克服库仑斥力而发生核反应,这个反应叫做核聚变。 舉個例子:两个質量小的原子,比方說兩個氚,在一定条件下(如超高温和高压),會发生原子核互相聚合作用,生成中子和氦-4,并伴随着巨大的能量释放。 原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E.

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上面的列表回答下列问题

中子温度和核嬗变之间的比较

中子温度有28个关系,而核嬗变有94个。由于它们的共同之处10,杰卡德指数为8.20% = 10 / (28 + 94)。

参考

本文介绍中子温度和核嬗变之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问: