高純石墨材料的中子俘獲截面

“截面”在核物理學中的定義是在規定條件下發生某種核反應幾率的一種度量，以符號a表示。假定在一定時間內，一束每平方厘米中有i個中子的中子束垂直地射到每平方厘來中含八個原于的原子層的靶上，則在此時間內每平方厘米上發生核反應(中子保獲）的數目C應視該高純石墨材料的俘獲截面而定。即：

N.io=Ccm

式中，o為一種特定的系數。

假定心。和i恒量，則在一定時間內每平方厘米靶物質上發生核反應（中子被俘獲失去其動能）的數目C與此物質的特定系數a的大小成比例。o即為某核反應的截面。上式表示N.個核的情況，如果是一個核，則式（3-24)變為：

o=i

數值o(cm')是每一個核發生反應的有效面積。達10-2~10°的數量級，習慣上取其平均值104cm’作為單位，稱為巴恩，簡稱巴。

一個碳原子的俘獲截面7。=0.0037，就是說，平均每個碳原子吸收中子的數量為0.0037個，即碳原子俘獲中子的幾率為3.7%o(3700Pa)。

一種物質原子核俘獲中子的幾率越大，中子的利用率就越低，不利于核裂變。表3-21中所列全吸收系數乏。是指1cm’碳原子(而不是1cm’的單層原子核）對中子的俘獲總截面。

設高純石墨材料的假密度為1.67g/cm’，則1cm’中的碳原子數為：

N=(2.0ll×1.659%3 ×10W)g *8.383×10°(個）（注：原文為10*）

N個碳原子的總截面：

E=og=(8.383 ×108)×(0.0037 ×10*cm'2-0.0031em-1cm

表321所列一個碳原子的散射截面9.的定義是：原子核被射人一個中子放出的還是甲子，這就是彈性散射。散射截面表示一物質的原子核散射中子的幾率，其意義和促獲模面相反，這時，C是被射出去的中子數。

o=em'

可碳原子的散射截面。它此吸收截面大許多倍，得獲及散射械面的數值都由實際測定。電學器收系數三。的定義可知，一個中于在大塊石溫被愛改前平均走行理離入與。

成反比，即：

1=2.0o31-em=3200cm=32m(·原文為0.031）

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