提示 ていじ :此条
目 め 页的
主 ぬし 题不
是 ぜ 重子 しげこ 。
此條
目 め 介 かい 紹的
是 ぜ 组成
原子 げんし 的 てき 粒子 りゅうし 。关于
不 ふ 包含 ほうがん 质子
的 てき 元素 げんそ ,请见「
0号 ごう 元素 げんそ 」。
中子 なかご (英語 えいご :Neutron )是 ぜ 一 いち 种电中性 せい 的 てき 粒子 りゅうし ,具有 ぐゆう 略 りゃく 大 だい 於质子 的 てき 质量。中子 なかご 属 ぞく 于重子 しげこ 类,由 ゆかり 两个下 しも 夸克 、一 いち 个上 うえ 夸克和 わ 用 よう 于在它们三 さん 者 しゃ 之 の 间作用 さよう 的 てき 胶子 共同 きょうどう 构成。夸克的 てき 靜 せい 質量 しつりょう 只 ただ 貢獻 こうけん 出 で 大約 たいやく 1%中子 なかご 質量 しつりょう ,剩餘 じょうよ 的 てき 中子 なかご 質量 しつりょう 主要 しゅよう 源 げん 自 じ 於夸克 かつ 的 てき 動 どう 能 のう 與 あずか 綑綁夸克的 てき 膠 にかわ 子 こ 場 じょう 的 てき 能 のう 量 りょう 。绝大多数 たすう 的 てき 原子核 げんしかく 都 みやこ 由 ゆかり 中子 なかご 和 わ 质子组成(仅有氢-1 例外 れいがい ,它仅由 よし 一个质子构成)。在 ざい 原子核 げんしかく 外 がい ,自由 じゆう 中子 なかご 性 せい 质不稳定,平均 へいきん 壽命 じゅみょう 約 やく 877.75 秒 びょう [5] 。中子 なかご 衰 おとろえ 变时释放一 いち 个电子 和 わ 一 いち 个反 はん 中 ちゅう 微 ほろ 子 こ 而成为质子 こ (β べーた 衰 おとろえ 变 )。同 どう 样的衰 おとろえ 变过程 ほど 在 ざい 一些原子核中也存在。原子核 げんしかく 中 ちゅう 的 てき 中子 なかご 和 わ 质子可 か 以通过吸收 きゅうしゅう 和 わ 释放π ぱい 介 かい 子 こ 互相转换。中子 なかご 是 ぜ 由 ゆかり 剑桥大学 だいがく 卡文迪 すすむ 许实验室 的 いくわ 英国 えいこく 物理 ぶつり 学 がく 家 か 詹姆斯·查德威 い 克 かつ 于1932年 ねん 发现的 てき 。
以往 いおう 曾經將 はた 中子 なかご 列 れつ 為 ため 基本 きほん 粒子 りゅうし 的 てき 一員 いちいん 。但 ただし 現今 げんこん 在 ざい 標準 ひょうじゅん 模型 もけい 理論 りろん 下 した ,因 いん 為 ため 中子 なかご 是 ぜ 由 よし 夸克組成 そせい ,所以 ゆえん 它是個 こ 複 ふく 合 あい 粒子 りゅうし 。
中子 なかご 和 わ 其它常見 つねみ 的 てき 次 つぎ 原子 げんし 粒子 りゅうし 最大 さいだい 的 てき 分別 ふんべつ 在 ざい 於中子 なかご 因 いん 其下夸克和上 わじょう 夸克之 の 電荷 でんか 互相抵消,因 いん 此中子 なかご 帶電 たいでん 中性 ちゅうせい 。另它穿透 とおる 性 せい 強 きょう ,無法 むほう 直接 ちょくせつ 進行 しんこう 觀察 かんさつ ,也令它在核 かく 轉變 てんぺん 中 ちゅう 成 なり 為 ため 非常 ひじょう 重要 じゅうよう 的 てき 媒介 ばいかい 物 ぶつ 。這兩項 こう 因 いん 素 もと 使 し 得 とく 它在次 じ 原子 げんし 粒子 りゅうし 發展 はってん 歷史 れきし 的 てき 較後期 き 才 ざい 被 ひ 發現 はつげん 。
雖然组成物 ぶつ 质的原子 げんし 在 ざい 正常 せいじょう 情況 じょうきょう 下 か 呈 てい 電 でん 中性 ちゅうせい ,但 ただし 原子 げんし 比 ひ 中子 なかご 大 だい 十 じゅう 萬 まん 倍 ばい ,是 ぜ 由 よし 帶 たい 負 まけ 電 でん 的 てき 電子 でんし 圍繞 いじょう 帶 たい 正 せい 電 でん 的 てき 原子核 げんしかく 運行 うんこう 而形成 けいせい 的 てき 複雜 ふくざつ 系統 けいとう 。帶電 たいでん 粒子 りゅうし (如質子 こ ,電子 でんし ,或 ある 離 はなれ 子 こ )和 わ 電磁波 でんじは (如伽瑪射線 せん )都會 とかい 在 ざい 穿 ほじ 透 とおる 物質 ぶっしつ 時 じ 消耗 しょうもう 能 のう 量 りょう ,形式 けいしき 是 ぜ 將 しょう 所 しょ 穿 ほじ 透 とおる 物質 ぶっしつ 離 はなれ 子 こ 化 か 。帶電 たいでん 粒子 りゅうし 會 かい 因 いん 此而慢下來 らい ,電磁波 でんじは 则會被 ひ 所 ところ 穿 ほじ 透 とおる 物質 ぶっしつ 吸收 きゅうしゅう 。中子 なかご 的 てき 情況 じょうきょう 截然 せつぜん 不同 ふどう ,它只會 かい 在 ざい 與原 よはら 子 こ 核 かく 近距離 きんきょり 接觸 せっしょく 時 じ 受强 つよ 相互 そうご 作用 さよう 或 ある 弱 じゃく 相互 そうご 作用 さよう 影響 えいきょう :結果 けっか 一個自由中子在與原子核直接碰撞前不受任何外力影響。因 よし 為 ため 原子核 げんしかく 太 たい 小 しょう ,碰撞機會 きかい 極少 きょくしょう ,因 いん 此自由 じゆう 中子 なかご 會 かい 在 ざい 一段極長的距離保持不變。
自由 じゆう 中子 なかご 和 わ 原子核 げんしかく 的 てき 碰撞是 ぜ 彈性 だんせい 碰撞 ,其遵循巨觀 かん 下 か 兩 りょう 小 しょう 球 たま 彈性 だんせい 碰撞時 じ 的 てき 動 どう 量 りょう 法則 ほうそく 。當 とう 被 ひ 碰撞的 てき 原子核 げんしかく 很重時 じ ,原子核 げんしかく 只 ただ 會 かい 有 ゆう 很小的 てき 速度 そくど ;但 ただし 是 ぜ ,若 わか 是 ぜ 碰撞的 てき 對象 たいしょう 是 ぜ 和 かず 中子 なかこ 質量 しつりょう 差 さ 不 ふ 多 た 質 しつ 子 こ ,則 のり 質 しつ 子 こ 和 かず 中子 なかこ 會 かい 以幾乎相同 どう 的 てき 速度 そくど 飛出 とびで 。這類的 てき 碰撞將 しょう 會 かい 因 いん 為 ため 製造 せいぞう 出 で 的 てき 離 はなれ 子 こ 而被偵測到 いた 。
中子 なかご 的 てき 電 でん 中性 ちゅうせい 讓 ゆずる 它不僅很難 なん 偵測,也很難 なん 被 ひ 控 ひかえ 制 せい 。電 でん 中性 ちゅうせい 使 し 得 え 我 わが 們無法 ほう 以電磁場 でんじば 來 らい 加速 かそく 、減速 げんそく 或 ある 是 ぜ 束縛 そくばく 中子 なかご 。自由 じゆう 中子 なかご 僅對磁場 じば 有 ゆう 很微弱 じゃく 的 てき 作用 さよう (因 いん 為 ため 中子 なかご 存在 そんざい 磁矩)。真正 しんせい 能 のう 有效 ゆうこう 控 ひかえ 制 せい 中子 なかご 的 てき 只 ただ 有 ゆう 核 かく 作用 さよう 力 りょく 。我 わが 們唯一能 いちのう 控 ひかえ 制 せい 自由 じゆう 中子 なかご 運動 うんどう 的 てき 方式 ほうしき 只 ただ 是 ぜ 放置 ほうち 原子核 げんしかく 堆 うずたか 在 ざい 它們的 てき 運動 うんどう 路 ろ 徑 みち 上 じょう ,讓 ゆずる 中子 なかご 和 わ 原子核 げんしかく 碰撞藉以吸收 きゅうしゅう 之 の 。這種以中子 なかご 撞擊原子核 げんしかく 的 てき 反應 はんのう 在 ざい 核 かく 反應 はんのう 中 ちゅう 扮 ふん 演 えんじ 重要 じゅうよう 角 かく 色 しょく ,也是核 かく 子 こ 武器 ぶき 運 うん 作 さく 的 てき 原理 げんり 。自由 じゆう 中子 なかご 則 そく 可 か 由 ゆかり 核 かく 衰 おとろえ 變 へん 、核 かく 反應 はんのう 或 ある 高 こう 能 のう 反應 はんのう 等 とう 中子 なかご 源 げん 產 さん 生 せい 。
物理 ぶつり 学 がく 中有 ちゅうう 专门的 てき 中子 なかご 学 がく 、中子 なかご 物理 ぶつり 学 がく 。
中子 なかご 的 てき 發現 はつげん [ 编辑 ]
1920年 ねん ,欧 おう 内 ない 斯特·卢瑟福 ぶく 首 くび 先 さき 提出 ていしゅつ 了 りょう 中子 なかご 存在 そんざい 的 てき 可能 かのう 性 せい 。[2] 卢瑟福 ぶく 假設 かせつ ,一種 いっしゅ 原子 げんし 的 てき 原子 げんし 量 りょう 同 どう 其原子 げんし 序 じょ 數 すう 的 てき 差別 さべつ 可 か 以用原子核 げんしかく 中 ちゅう 存在 そんざい 一 いち 種 しゅ 電 でん 中性 ちゅうせい 粒子 りゅうし 來 らい 解釋 かいしゃく 。他 た 認 みとめ 爲 ため ,這種電 でん 中性 ちゅうせい 的 てき 粒子 りゅうし 是 ぜ 由 よし 一個電子環繞一個質子構成。[6]
1920年代 ねんだい ,當時 とうじ 物理 ぶつり 學 がく 者 もの 公認 こうにん 的 てき 原子核 げんしかく 模型 もけい 是 ぜ 原子核 げんしかく 由 ゆかり 質 しつ 子 こ 構成 こうせい 。[7] [8] 但 ただし 是 ぜ ,當時 とうじ 已 やめ 經 けい 知道 ともみち 一種原子的原子核只帶有大概其原子 げんし 量 りょう 一半 いっぱん 的 てき 正 せい 電荷 でんか 。對 たい 這個現象 げんしょう 的 てき 解釋 かいしゃく 是 ぜ 原子核 げんしかく 中有 ちゅうう 一 いち 些電子 こ ,中和 ちゅうか 了 りょう 質 しつ 子 こ 的 てき 電荷 でんか 。以氮-14 核 かく 為 ため 例 れい :當時 とうじ 認 みとめ 爲 ため 此原子核 げんしかく 由 よし 14個 こ 質 しつ 子 こ 和 わ 7個 こ 核 かく 外 がい 電子 でんし 構成 こうせい 。因 よし 此,它應該帶7個 こ 正 せい 電荷 でんか ,同時 どうじ 質量 しつりょう 數 すう 為 ため 14。
隨 ずい 後 ご 興起 こうき 的 てき 量子力學 りょうしりきがく 指出 さしで ,任 にん 何 なん 能 のう 量 りょう 也無法 ほう 把 わ 電子 でんし 這樣輕 けい 的 てき 粒子 りゅうし 束縛 そくばく 在 ざい 像 ぞう 原子核 げんしかく 這樣小 しょう 的 てき 區域 くいき 中 ちゅう 。1930年 ねん ,前 まえ 蘇 そ 聯 れん 的 てき 維克托 たく ·安 やす 巴 ともえ 楚 すわえ 勉 つとむ 和 かず 迪 すすむ 米 べい 特 とく 裏 うら ·伊 い 瓦 かわら 年 ねん 科 か 發現 はつげん 原子核 げんしかく 不可能 ふかのう 只 ただ 由 ゆかり 質 しつ 子 こ 和 わ 電子 でんし 組成 そせい ;有 ゆう 某 ぼう 種 しゅ 中性 ちゅうせい 的 てき 粒子 りゅうし 存在 そんざい 于原子核 げんしかく 中 ちゅう 。[9] [10]
1931年 ねん ,德 とく 國 こく 物理 ぶつり 學者 がくしゃ 瓦 かわら 尔特·博 はく 特 とく 和 かず 赫伯特 とく ·貝 かい 克 かつ 爾 なんじ 發現 はつげん 用 よう 釙 的 まと 高 だか 能 のう α あるふぁ 粒子 りゅうし 轟 とどろき 擊 げき 鈹 、硼 或 ある 鋰 這些較輕的 てき 元素 げんそ ,會 かい 產 さん 生 せい 一種貫穿力極強的輻射。開始 かいし 他 た 們認爲 ため 這種輻射 ふくしゃ 是 ぜ 伽 とぎ 馬 ば 射 しゃ 線 せん 。但 ただし 是 ぜ 未知 みち 輻射 ふくしゃ 比 ひ 任 にん 何 なに 已 やめ 知 ち 伽 とぎ 馬 ば 射 しゃ 線 せん 貫 つらぬけ 穿 ほじ 力 ちから 都 と 強 きょう ,而且實驗 じっけん 結果 けっか 很難用 よう 伽 とぎ 馬 ば 射 しゃ 線 せん 來 らい 解釋 かいしゃく 。[11] [12] 1932年 ねん ,伊 い 雷 かみなり 娜·约里奥 おく -居 きょ 里 さと 和 わ 弗 どる 雷 かみなり 德 とく 里 さと 克 かつ ·约里奥 おく -居 きょ 里 さと 在 ざい 巴 ともえ 黎 はじむ 發現 はつげん ,如果用 よう 這種未知 みち 輻射 ふくしゃ 照射 しょうしゃ 石 いし 蠟和 かず 其他富 とみ 含氫 的 てき 化合 かごう 物 ぶつ ,就會釋 えしゃく 放出 ほうしゅつ 高 だか 能 のう 質 しつ 子 こ 。[13] 雖然這個結果 けっか 同高 どうこう 能 のう 伽 とぎ 馬 ば 射 しゃ 線 せん 一致 いっち ,但 ただし 細緻 さいち 的 てき 數 すう 據 よりどころ 分析 ぶんせき 表明 ひょうめい 未知 みち 輻射 ふくしゃ 是 ぜ 伽 とぎ 馬 ば 射 しゃ 線 せん 的 てき 假説 かせつ 越來 ごえく 越 えつ 牽強 けんきょう 。
1932年 ねん ,英國 えいこく 物理 ぶつり 學 がく 家 か 詹姆斯·查德威 い 克 かつ 在 ざい 劍 けん 橋 きょう 大學 だいがく 進行 しんこう 了 りょう 一 いち 系列 けいれつ 的 てき 實驗 じっけん ,以α あるふぁ 粒子 りゅうし 轰击硼-10原子核 げんしかく 得 え 到 いた 氮-13原子核 げんしかく 和 わ 一种新射线,證明 しょうめい 伽 とぎ 馬 ば 射 しゃ 線 せん 假說 かせつ 站不住 じゅう 腳。[14] 他 た 提出 ていしゅつ 這種新 しん 輻射 ふくしゃ 是 ぜ 一 いち 種 しゅ 質量 しつりょう 近似 きんじ 於質子 こ 的中 てきちゅう 性 せい 粒子 りゅうし ,並 なみ 設計 せっけい 了 りょう 實驗 じっけん 證 しょう 實 じつ 了 りょう 他 た 的 てき 理論 りろん 。[15] 這種中性 ちゅうせい 粒子 りゅうし 被 ひ 稱 しょう 作 さく 中子 なかご 。[16]
原子核 げんしかく 的 てき 中子 なかご -質 しつ 子 こ 模型 もけい [ 编辑 ]
在 ざい 查德威 い 克 かつ 發現 はつげん 中子 なかご 以前 いぜん ,流行 りゅうこう 的 てき 原子核 げんしかく 模型 もけい 為 ため “質 しつ 子 こ -電子 でんし ”模型 もけい 。[7] [8] 但 ただし 這個模型 もけい 存在 そんざい 很多的 てき 問題 もんだい 。比 ひ 如,在 ざい 氮氣 (N2 )的 てき 分子 ぶんし 光 こう 譜 ふ 中 なか ,偶數 ぐうすう 轉 うたて 動 どう 能 のう 級 きゅう 的 てき 越 えつ 遷要 よう 比 ひ 奇數 きすう 轉 うたて 動 どう 能 のう 級 きゅう 的 てき 強烈 きょうれつ ,這説明 せつめい 偶數 ぐうすう 能 のう 級 きゅう 上 うえ 的 てき 集 しゅう 居 きょ 數 すう 比 ひ 奇數 きすう 能 のう 級 きゅう 的 てき 大 だい 。根據 こんきょ 量子力學 りょうしりきがく 和 わ 泡 あわ 利 り 不 ふ 相 あい 容 よう 原理 げんり ,這意味 あじ 著 ちょ N-14核 かく 的 てき 自 じ 旋是 これ 約 やく 化 か 普 ふ 朗 ろう 克 かつ 常數 じょうすう ħ(普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 常數 じょうすう 除 じょ 以2π ぱい )的 てき 整數 せいすう 倍 ばい 。[17] [18] 這個結果 けっか 同質 どうしつ 子 こ -電子 でんし 模型 もけい 相 しょう 悖 もと 。質 しつ 子 こ 和 わ 電子 でんし 的 てき 自 じ 旋皆為 ため 1 ⁄2 ħ。如果一 いち 個 こ 氮核由 よし 14個 こ 質 しつ 子 こ 同 どう 7個 こ 電子 でんし 組成 そせい ,無論 むろん 怎樣組合 くみあい 也無法 ほう 得 え 到 いた 其自旋是ħ的 てき 整數 せいすう 倍 ばい 。
中子 なかご -質 しつ 子 こ 模型 もけい 能 のう 夠很好地 こうち 解決 かいけつ 這個問題 もんだい 。從 したがえ β べーた 衰 おとろえ 變 へん 中 なか ,費 ひ 米 まい 得 とく 出 で 結論 けつろん 說 せつ 中子 なかご 的 てき 自 じ 旋也必須 ひっす 是 ぜ ±1 ⁄2 ħ,否 いや 則 のり 該反應 おう 的 てき 角 かく 動 どう 量 りょう 就不守恆 もりつね 。如果N-14核 かく 由 よし 三 さん 個 こ 中子 なかご -質 しつ 子 こ 對 たい 加 か 上 じょう 一對自旋方向相同但不配對的中子和質子構成,其自旋恰恰為1ħ。這一理論很快被用到其它核素上。
另外,原子 はらこ 光 ひかり 譜 ふ 中 ちゅう 通常 つうじょう 會 かい 有 ゆう 由 よし 原子核 げんしかく 引起的 てき 超 ちょう 精細 せいさい 結構 けっこう 。這一結構不受電子的自旋影響。這也和 わ 質 しつ 子 こ -電子 でんし 模型 もけい 相 しょう 矛盾 むじゅん 。[7] 因 いん 爲 ため 如果原子核 げんしかく 中有 ちゅうう 電子 でんし 的 てき 話 ばなし ,電子 でんし 的 てき 自 じ 旋反轉 はんてん 勢 ぜい 必會導 しるべ 致超精細 せいさい 結構 けっこう 的 てき 變化 へんか 。最終 さいしゅう 人 じん 們意識到,除 じょ 質 しつ 子 こ 外 がい ,原子核 げんしかく 中 ちゅう 不 ふ 存在 そんざい 電子 でんし ,而存在 そんざい 一 いち 種 しゅ 中性 ちゅうせい 的 てき 粒子 りゅうし ,那 な 就是中子 なかご 。人 ひと 們很快 かい 就接受 せつじゅ 了 りょう 原子核 げんしかく 是 ぜ 由 よし 质子和 かず 中子 なかこ 組成 そせい 的 てき 。
性質 せいしつ [ 编辑 ]
穩定性 せい 和 わ β べーた 衰 おとろえ 變 へん [ 编辑 ]
中子 なかご β べーた 衰 おとろえ 變 へん 的 てき 費 ひ 曼圖 。經由 けいゆ 一 いち 個 こ W玻色子 こ ,中子 なかご 衰 おとろえ 變 へん 為 ため 一 いち 個 こ 質 しつ 子 こ ,同時 どうじ 釋放 しゃくほう 出 で 一個電子和一個反電子中微子。
中子 なかご 由 よし 三 さん 個 こ 夸克構成 こうせい 。根據 こんきょ 標 しめぎ 准 じゅん 模型 もけい ,爲 ため 了 りょう 保持 ほじ 重子 しげこ 數 すう 守恆 もりつね ,中子 なかご 唯 ただ 一可能的衰變途徑是其中一個夸克 通過 つうか 弱 じゃく 相互 そうご 作用 さよう 改變 かいへん 其味 あじ 。組成 そせい 中子 なかご 的 てき 三 さん 個 こ 夸克中 ちゅう ,兩個 りゃんこ 是 ぜ 下 しも 夸克 (電荷 でんか −1 ⁄3 e ),另外一 いち 個 こ 是 ぜ 上 うえ 夸克 (電荷 でんか +2 ⁄3 e)。一個下夸克可以衰變成一個較輕的上夸克,并釋放出 ほうしゅつ 一 いち 個 こ W玻色子 こ 。這樣中子 なかご 可 か 以衰變成 へんせい 質 しつ 子 こ ,同時 どうじ 釋放 しゃくほう 出 で 一 いち 個 こ 電子 でんし 和 わ 一 いち 個 こ 反 はん 電子 でんし 中 ちゅう 微 ほろ 子 こ 。
自由 じゆう 中子 なかご 的 てき 衰 おとろえ 變 へん [ 编辑 ]
自由 じゆう 中子 なかご 不穩 ふおん 定 じょう ,其平均 へいきん 壽命 じゅみょう 為 ため 7002881500000000000♠ 881.5± 1.5 秒 びょう (大概 たいがい 14分 ふん 鐘 かね 42秒 びょう )。據 よりどころ 此估計 けい 其半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 7002611000000000000♠ 611.0± 1.0 秒 びょう (大概 たいがい 10分 ふん 鐘 かね 11秒 びょう )。[19] 中子 なかご 的 てき 衰 おとろえ 變 へん 可用 かよう 以下 いか 方 かた 程 ほど 描述:[20]
n0 → p+ + e− + ν にゅー e
根據 こんきょ 中 ちゅう 微 ほろ 子 こ 、質 しつ 子 こ 和 わ 電子 でんし 的 てき 質量 しつりょう ,此反應 おう 的 てき 衰 おとろえ 變 へん 能 のう 為 ため 0.782343 百 ひゃく 萬 まん 電子 でんし 伏 ふく 特 とく 。如果此反應 おう 中 ちゅう 中 ちゅう 微 ほろ 子 こ 的 てき 動 どう 能 のう 忽 ゆるがせ 略 りゃく 不 ふ 計 けい 的 てき 話 ばなし ,已 やめ 測 はか 得 う 電子 でんし 的 てき 最大 さいだい 能 のう 量 りょう 為 ため 0.782±.013百 ひゃく 萬 まん 電子 でんし 伏 ふく 特 とく 。[21] 這一實驗 じっけん 結果 けっか 誤差 ごさ 太 たい 大 だい ,無法 むほう 用 よう 於估計 けい 中 ちゅう 微 ほろ 子 こ 的 てき 靜止 せいし 質量 しつりょう 。
有 ゆう 千分之一的自由中子會在生成質子、電子 でんし 和 わ 中 ちゅう 微 ほろ 子 こ 的 てき 同時 どうじ ,釋 しゃく 放出 ほうしゅつ γ がんま 射 い 綫 :
n0 → p+ + e− + ν にゅー e + γ がんま
這種γ がんま 射 い 綫是轫致辐射 的 てき 結果 けっか 。當 とう 反應 はんのう 中 ちゅう 釋放 しゃくほう 出 で 的 てき 電子 でんし 在 ざい 質 しつ 子 こ 產 さん 生 せい 的 てき 電磁場 でんじば 中 ちゅう 運動 うんどう 時 じ ,高速 こうそく 運動 うんどう 的 てき 電子 でんし 驟然減速 げんそく 發出 はっしゅつ 的 てき 輻射 ふくしゃ 。有 ゆう 時 じ 原子核 げんしかく 中 ちゅう 束縛 そくばく 態 たい 的中 てきちゅう 子 こ 衰 おとろえ 變 へん 時 じ ,也會產 さん 生 せい γ がんま 射 い 綫。
有 ゆう 極少 きょくしょう 量的 りょうてき 自由 じゆう 中子 なかご (大概 たいがい 百 ひゃく 萬 まん 分 ふん 之 の 四 よん )會 かい 發生 はっせい 所謂 いわゆる 的 てき 雙 そう 体 からだ 衰 おとろえ 變 へん 。在 ざい 此反應 おう 中 ちゅう ,電子 でんし 在 ざい 產 さん 生 せい 后 きさき 未 み 能 のう 獲得 かくとく 足 あし 夠的能 のう 量 りょう 脫 だつ 離 はなれ 質 しつ 子 こ (估計為 ため 13.6電子 でんし 伏 ふく 特 とく ),於是和 わ 質 しつ 子 こ 生成 せいせい 一 いち 個 こ 中性 ちゅうせい 的 てき 氫原子 げんし 。反應 はんのう 的 てき 所 しょ 有能 ゆうのう 量 りょう 皆 みな 轉化 てんか 為 ため 反 はん 電子 でんし 中 ちゅう 微 ほろ 子 こ 的 てき 動 どう 能 のう 。
束縛 そくばく 態 たい 中子 なかご 的 てき 衰 おとろえ 變 へん [ 编辑 ]
不穩 ふおん 定 てい 原子核 げんしかく 裏 うら 的 てき 中子 なかご 可 か 以像自由 じゆう 中子 なかご 一 いち 樣 よう 衰 おとろえ 變 へん 。但 ただし 是 ぜ ,中子 なかご 衰 おとろえ 變 へん 的 てき 逆 ぎゃく 過程 かてい 也可以發生 はっせい ,即 そく 逆 ぎゃく β べーた 衰 おとろえ 變 へん 。質 しつ 子 こ 可 か 以轉變 てんぺん 為 ため 一 いち 個 こ 中子 なかご ,同時 どうじ 放出 ほうしゅつ 一 いち 個 こ 正 せい 電子 でんし 和 わ 一 いち 個 こ 電子 でんし 中 ちゅう 微 ほろ 子 こ :
p+ → n0 + e+ + ν にゅー e
質 しつ 子 こ 還 かえ 可 か 以通過 つうか 電子 でんし 俘獲轉 てん 變成 へんせい 一 いち 個 こ 中子 なかご ,同時 どうじ 放出 ほうしゅつ 一 いち 個 こ 電子 でんし 中 ちゅう 微 ほろ 子 こ :
p+ + e− → n0 + ν にゅー e
理論 りろん 上 じょう ,核 かく 内 ない 中子 なかご 俘獲正 せい 電子 でんし 生成 せいせい 質 しつ 子 こ 也是有 ゆう 可能 かのう 的 てき 。但 ただし 是 ぜ ,兩個 りゃんこ 因 いん 素 もと 對 たい 此過程 ほど 不利 ふり 。一方 いっぽう 面 めん 原子核 げんしかく 帶 たい 正 せい 電荷 でんか ,因 いん 此同正 せい 電子 でんし 同性 どうせい 相 しょう 斥。另一方面正電子和電子相遇會發生湮滅 いんめつ 。因 よし 此正電子 でんし 俘獲事件 じけん 的 てき 幾 いく 率 りつ 很小。
因 いん 原子核 げんしかく 内 ない 的 てき 中子 なかご 受到其他因 いん 素的 すてき 制約 せいやく ,穩定性 せい 和 わ 自由 じゆう 中子 なかご 不盡 ふじん 相 しょう 同 どう 。比 ひ 如,如果核 かく 内 ない 一個中子衰變成質子,核 かく 内 ない 正 せい 電荷 でんか 的 てき 斥力 せきりょく 就會增大 ぞうだい 。這個斥力 せきりょく 的 てき 勢 いきおい 能 のう 就變成 へんせい 中子 なかご 衰 おとろえ 變 へん 的 てき 一 いち 個 こ 勢 いきおい 壘 るい 。如果中子 なかご 不能 ふのう 突破 とっぱ 這個勢 ぜい 壘 るい ,它就無法 むほう 衰 おとろえ 變 へん 。這也可 か 以解釋 かいしゃく 在 ざい 自由 じゆう 狀態 じょうたい 下 か 穩定的 てき 質 しつ 子 こ 有 ゆう 時 じ 會 かい 在 ざい 束縛 そくばく 態 たい 中 ちゅう 轉變 てんぺん 為 ため 中子 なかご 。
電 でん 偶極矩 のり [ 编辑 ]
標 しめぎ 准 じゅん 模型 もけい 預言 よげん 中子 なかご 具有 ぐゆう 微小 びしょう 但 ただし 非 ひ 零 れい 的 てき 電 でん 偶極矩 のり 。但 ただし 是 ぜ 測量 そくりょう 其數值所需的精度 せいど 遠 とお 遠 とお 超過 ちょうか 目前 もくぜん 的 てき 實驗 じっけん 條件 じょうけん 。[22] 標 しめぎ 准 じゅん 模型 もけい 不可能 ふかのう 是 ぜ 對 たい 物理 ぶつり 現實 げんじつ 的 てき 最終 さいしゅう 和 わ 最 さい 完 かん 整 せい 的 てき 描述。超越 ちょうえつ 標 しるべ 准 じゅん 模型 もけい 的 てき 新 しん 理論 りろん 得 え 到 いた 的 てき 數 すう 值一般要比標准模型的大得多。目前 もくぜん ,至 いたり 少 しょう 有 ゆう 四組實驗力圖測量中子的電偶極矩:
保 ほ 羅 ら ·謝 しゃ 若 わか 研究所 けんきゅうじょ (Paul Scherrer Institute)的 てき 中子 なかご 電 でん 偶極矩 のり 實驗 じっけん (nEDM),在 ざい 建 けん [24]
勞 ろう 厄 やく -朗 ろう 之 の 萬研究所的中子電偶極矩實驗(nEDM),在 ざい 建 けん [26]
雖然中子 なかご 是 ぜ 電 でん 中性 ちゅうせい 粒子 りゅうし ,但 ただし 是 ぜ 中子 なかご 具有 ぐゆう 微小 びしょう 但 ただし 非 ひ 零 れい 的 てき 磁矩 。
反 はん 中子 なかご [ 编辑 ]
反 はん 中子 なかご 是 ぜ 中子 なかご 的 てき 反 はん 粒子 りゅうし ,是 ぜ 由布 ゆう 魯斯·考 こう 克 かつ (Bruce Cork)於1956年 ねん 發現 はつげん ,比 ひ 反 はん 質 しつ 子 こ 的 てき 發現 はつげん 晚 ばん 一 いち 年 ねん 時間 じかん 。CPT對稱 たいしょう 理論 りろん 對 たい 粒子 りゅうし 和 わ 反 はん 粒子 りゅうし 的 てき 性質 せいしつ 有 ゆう 嚴格 げんかく 的 てき 限 きり 制 せい ,因 いん 此觀測 かんそく 中子 なかご -反 はん 中子 なかご 可 か 以對CPT對稱 たいしょう 進行 しんこう 縝密的 てき 檢 けん 驗 けん 。中子 なかご 和 わ 反 はん 中子 なかご 質量 しつりょう 差異 さい 約 やく 為 ため 6995900000000000000♠ (9± 6)× 10−5 ,僅為2σ しぐま ,不足 ふそく 以證明 しょうめい CPT對稱 たいしょう 破 やぶ 缺 かけ 。[19]
中子 なかご 結構 けっこう 和 わ 電荷 でんか 的 てき 幾何 きか 分 ぶん 佈[ 编辑 ]
一 いち 篇 へん 2007年 ねん 發表 はっぴょう 的 てき 文章 ぶんしょう 進行 しんこう 了 りょう 不 ふ 依賴 いらい 于模型 がた 的 てき 分析 ぶんせき 后 きさき 作出 さくしゅつ 結論 けつろん ,中子 なかご 的 てき 外 そと 殼 から 帶 たい 負 ふ 電荷 でんか ,中間 なかま 層 そう 帶 たい 正 せい 電荷 でんか ,而中心 ちゅうしん 帶 たい 有 ゆう 負 ふ 電荷 でんか 。[27] 簡單 かんたん 的 てき 說 せつ ,中子 なかご 的 てき 電 でん 負 まけ 性 せい 外 がい 殼 から 同質 どうしつ 子 こ 相互 そうご 吸引 きゅういん 。但 ただし 是 ぜ ,在 ざい 原子核 げんしかく 中 ちゅう ,質 しつ 子 こ 和 わ 中子 なかご 之 の 間 あいだ 最 さい 主要 しゅよう 的 てき 作用 さよう 力 りょく 為 ため 核 かく 力 りょく 。這種力 りょく 跟粒子 りゅうし 是 ぜ 否 ひ 帶 たい 電荷 でんか 無關 むせき 。
中子 なかご 復 ふく 合 あい 物 ぶつ [ 编辑 ]
雙 そう 中子 なかご 穩定對 たい 和 わ 四 よん 中子 なかご 穩定核 かく [ 编辑 ]
法 ほう 國 こく 國家 こっか 科學 かがく 研究 けんきゅう 中心 ちゅうしん 核 かく 物理 ぶつり 實驗 じっけん 室 しつ 的 てき 弗 どる 朗 ろう 西 にし 斯科-米 べい 高 だか 兒 じ ·馬 ば 科 か 斯(Francisco-Miguel Marqués)帶 おび 領 りょう 的 てき 研究 けんきゅう 團 だん 隊 たい 在 ざい 觀察 かんさつ 鈹-14核 かく 的 てき 裂 きれ 變 へん 時 じ ,提出 ていしゅつ 了 りょう 四 よん 中子 なかご 穩定核 かく 的 てき 假説 かせつ 。[28] 這一假説 かせつ 認 みとめ 爲 ため ,四個中子能形成一個穩定的原子核。現有 げんゆう 理論 りろん 認 みとめ 爲 ため 這種組合 くみあい 不穩 ふおん 定 じょう 。後來 こうらい 的 てき 實驗 じっけん 工作 こうさく 未 み 能 のう 重 じゅう 復 ふく 馬 ば 科 か 斯等人的 じんてき 發現 はつげん 。2016年 ねん 2月 がつ ,日本 にっぽん 東京大學 とうきょうだいがく 物理 ぶつり 學者 がくしゃ 下浦 しもうら 享 とおる (Susumu SHIMOURA)等 とう 發表 はっぴょう 論文 ろんぶん 稱 たたえ ,他 た 們首次 じ 在 ざい 實驗 じっけん 中 ちゅう 觀測 かんそく 到 いた 了 りょう 四 よん 中子 なかご 穩定核 かく 的 てき 存在 そんざい 。[29] 多 た 名物 めいぶつ 理學 りがく 者 しゃ 表示 ひょうじ ,如果這一工作得到證實,將 はた 是 ぜ 核 かく 物理 ぶつり 學 がく 的 てき 重大 じゅうだい 發現 はつげん ,並 なみ 加 か 深 ふか 我 わが 們對核 かく 力 りょく 的 てき 理解 りかい 。[30] [31]
此外,還 かえ 有人 ゆうじん 認 みとめ 爲 ため 兩個 りゃんこ 中子 なかご 也能形成 けいせい 一 いち 個 こ 穩定的 てき 對 たい 。斯皮尤 ゆう 等 とう 人稱 にんしょう 在 ざい 鈹-16的 てき 衰 おとろえ 變 へん 中 ちゅう 首 くび 次 じ 觀測 かんそく 到 いた 了 りょう 雙 そう 中子 なかご 穩定對 たい 。[32]
0號 ごう 元素 げんそ 和 かず 中子 なかこ 星 ほし [ 编辑 ]
在 ざい 極 きょく 高 だか 溫度 おんど 和 わ 壓力 あつりょく 下 か ,比 ひ 如在大 だい 質量 しつりょう 恆星 こうせい 的 てき 坍縮 過程 かてい 中 ちゅう ,原子核 げんしかく 中 ちゅう 的 てき 質 しつ 子 こ 可 か 以和核 かく 外 がい 電子 でんし 反應 はんのう 轉變 てんぺん 為 ため 中子 なかご 。最後 さいご 的 てき 結果 けっか 就是生成 せいせい 完全 かんぜん 由 よし 中子 なかご 構成 こうせい 的 てき 中子 なかご 星 ぼし 。由 よし 於這種 しゅ 星 ほし 體 たい 的 てき 巨 きょ 大 だい 引力 いんりょく ,有人 ゆうじん 提出 ていしゅつ 其中的 てき 中子 なかご 會 かい 被 ひ 壓迫 あっぱく 變形 へんけい ,成 なり 爲 ため 一 いち 種 しゅ 立方 りっぽう 密 みつ 堆積 たいせき 的 てき 結構 けっこう ,以獲得 かくとく 更 さら 高 だか 的 てき 堆積 たいせき 密度 みつど 。[33]
中子 なかご 的 てき 檢 けん 測 はか [ 编辑 ]
檢 けん 測 はか 帶電 たいでん 粒子 りゅうし 的 てき 最 さい 常見 つねみ 方式 ほうしき 是 ぜ 尋 ひろ 找其電離 でんり 徑 みち 跡 あと ,比 ひ 如説在 ざい 云 うん 室 しつ 中 なか 。但 ただし 是 ぜ 這種檢 けん 測 はか 方式 ほうしき 不能 ふのう 直接 ちょくせつ 用 よう 于中子 こ ,因 いん 為 ため 它不帶 たい 電荷 でんか 。如果中子 なかご 和 わ 原子 げんし 發生 はっせい 彈性 だんせい 碰撞,會 かい 產 さん 生 せい 觀察 かんさつ 得 え 到 いた 的 てき 電離 でんり 徑 みち 跡 あと 。但 ただし 這個實驗 じっけん 做起來 らい 並 なみ 不 ふ 容易 ようい 。因 よし 此更常用 じょうよう 的 てき 中子 なかご 檢 けん 測 はか 是 ぜ 間接 かんせつ 方式 ほうしき ,比 ひ 如中子 なかご 俘獲和 わ 彈性 だんせい 散 ち 射 い 。[34]
中子 なかご 俘獲[ 编辑 ]
某 ぼう 些核 かく 素 もと 有 ゆう 很高的 てき 中子 なかご 反應 はんのう 截面 。它們在 ざい 俘獲中子 なかご 之 これ 後 ご ,會釋 えしゃく 放出 ほうしゅつ 容易 ようい 檢 けん 測 はか 的 てき 輻射 ふくしゃ ,比 ひ 如α あるふぁ 粒子 りゅうし 。常用 じょうよう 於此目的 もくてき 的 てき 核 かく 素 もと 包括 ほうかつ 3 He , 6 Li , 10 B , 233 U , 235 U , 237 Np和 わ 239 Pu 。但 ただし 中子 なかご 反應 はんのう 截面 一般同中子的能量有關。通常 つうじょう 高 だか 能 のう 中子 なかご (快 かい 中子 なかご )的 てき 反應 はんのう 截面要 よう 低 てい 於低能 ていのう 中子 なかご (熱中 ねっちゅう 子 こ )。爲 ため 了 りょう 增加 ぞうか 反應 はんのう 截面,在 ざい 檢 けん 測 はか 高 こう 能 のう 中子 なかご 之 の 前 ぜん 需要 じゅよう 使 し 中子 なかご 減速 げんそく 。富 とみ 含氫的 てき 化合 かごう 物 ぶつ ,比 ひ 如聚乙烯 ,可 か 以用作 さく 中子 なかご 減速 げんそく 劑 ざい 。但 ただし 經過 けいか 減速 げんそく 之 これ 後 ご ,中子 なかご 的 てき 能 のう 量 りょう 、到達 とうたつ 時間 じかん 以及入射 にゅうしゃ 角 かく 皆 みな 已 やめ 不可 ふか 測量 そくりょう 。[34]
彈性 だんせい 散 ち 射 い [ 编辑 ]
中子 なかご 可 か 以和原子核 げんしかく 發生 はっせい 彈性 だんせい 碰撞 ,使 つかい 原子核 げんしかく 在 ざい 相反 あいはん 方 かた 向上 こうじょう 發生 はっせい 運動 うんどう 。中子 なかご 和 わ 原子核 げんしかく 發生 はっせい 碰撞時 じ ,較輕的 てき 原子核 げんしかく 能 のう 夠獲得 かくとく 更 さら 大 だい 的 てき 動 どう 能 のう 。用 よう 彈性 だんせい 散 ち 射 い 來 らい 檢 けん 測 はか 中子 なかご 的 てき 儀 ぎ 器 き 稱 たたえ 爲 ため 快 かい 中子 なかご 檢 けん 測 はか 器 うつわ 。受到正 せい 碰的原子核 げんしかく 可 か 以電離 でんり 或 ある 撞擊其它物質 ぶっしつ ,產 さん 生 せい 的 てき 電荷 でんか 和 わ 閃爍光子 こうし 可 か 以很容易 ようい 偵測到 いた 。快 かい 中子 なかご 檢 けん 測 はか 器 うつわ 最 さい 主要 しゅよう 的 てき 問題 もんだい 是 ぜ 如何 いか 區別 くべつ 入射 にゅうしゃ 輻射 ふくしゃ 是 ぜ γ がんま 射 い 綫還是 ぜ 中子 なかご ,因 いん 爲 ため 二者可以產生類似的結果。快 かい 中子 なかご 檢 けん 測 はか 器 うつわ 不 ふ 需要 じゅよう 減速 げんそく 劑 ざい ,因 いん 此可以測定 そくてい 中子 なかご 的 てき 能 のう 量 りょう 、到達 とうたつ 時間 じかん 以及入射 にゅうしゃ 角 かく 。[34]
中子 なかご 的 てき 產 さん 生 せい 和 かず 中子 なかこ 源 げん [ 编辑 ]
自由 じゆう 中子 なかご 因 いん 爲 ため 半 はん 衰 おとろえ 期 き 比較 ひかく 短 たん (10分 ふん 鐘 かね 11秒 びょう ),因 いん 此只能 のう 現制 げんせい 現用 げんよう 。某 ぼう 些放射 ほうしゃ 性 せい 衰 おとろえ 變 へん (比 ひ 如自發 じはつ 裂 きれ 變 へん 和 わ 中子 なかご 發射 はっしゃ )以及一 いち 些反應 はんのう 堆 うずたか 可 か 以用于產生 せい 中子 なかご 。某 ぼう 些核反應 はんのう ,比 ひ 如用自然 しぜん 產 さん 生 せい 的 てき α あるふぁ 粒子 りゅうし 轟 とどろき 擊 げき 一 いち 些核素 もと (主要 しゅよう 是 ぜ 輕 けい 元素 げんそ ,比 ひ 如鈹和 わ 氘)引發的 てき 核 かく 裂 きれ 變 へん 亦 また 可 か 產 さん 生 せい 中子 なかご 。一些高能量核反應,比 ひ 如高能 のう 宇宙 うちゅう 射 しゃ 綫爆發 ばくはつ 和 わ 粒子 りゅうし 加速器 かそくき 中 ちゅう 用 よう 高 だか 能 のう 粒子 りゅうし 轟 とどろき 擊 げき 靶子使 し 其原 そのはら 子 こ 核 かく 發生 はっせい 分裂 ぶんれつ ,也能產 さん 生 せい 中子 なかご 流 りゅう 。一些小型加速器經過優化后專門用於產生中子,被 ひ 稱 しょう 作 さく 中子 なかご 發生 はっせい 器 き 。
在 ざい 實驗 じっけん 室 しつ 中 ちゅう ,最 さい 常用 じょうよう 的 てき 中子 なかご 源 げん 是 ぜ 某 ぼう 些衰變 へん 時 じ 釋放 しゃくほう 中子 なかご 的 てき 核 かく 素 もと 。比 ひ 如鐦 -252(半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 2.65年 ねん )的 てき 自發 じはつ 裂 きれ 變 へん ,100個 こ 原子 げんし 中有 ちゅうう 3個 こ 鐦原子核 げんしかく 裂 きれ 變 へん 時 じ 會 かい 釋放 しゃくほう 中子 なかご ,每次 まいじ 裂 きれ 變 へん 會 かい 平均 へいきん 產 さん 生 せい 3.7個 こ 中子 なかご 。用 よう α あるふぁ 粒子 りゅうし 轟 とどろき 擊 げき 鈹靶也可製造 せいぞう 中子 なかご 。一個較爲流行的系統由銻-124和金 わきん 屬 ぞく 鈹構成 こうせい 。將 はた 金屬 きんぞく 銻置於反應 おう 堆 うずたか 中 なか 以中子 なかご 活 かつ 化 か ,銻-123(天然 てんねん 丰度為 ため 42.8%)便 びん 會 かい 轉化 てんか 為 ため 銻-124,半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 60.9天 てん 。其優點 てん 是 ぜ 便 びん 於儲存 そん 和 わ 運輸 うんゆ 。[35]
位 くらい 于法 ほう 國 こく 格 かく 勒诺布 ぬの 尔的 てき 勞 ろう 厄 やく -朗 ろう 之 の 萬研究所是世界上最重要的中子研究機構之一。
高 こう 能 のう 宇宙 うちゅう 射 しゃ 綫轟擊 げき 大氣 たいき 層 そう 的 てき 上層 じょうそう 不 ふ 停 とま 地產 ちさん 生 せい 中子 なかご ,可 か 以在地面 じめん 上 じょう 探測 たんそく 到 いた 。在 ざい 火星 かせい 表面 ひょうめん 大氣 たいき 濃厚 のうこう 到 いた 一定 いってい 程度 ていど 的 てき 地方 ちほう ,由 ゆかり 宇宙 うちゅう 射 しゃ 綫產生 せい 的 てき 中子 なかご 更 さら 多 た 。這些中子 なかご 不 ふ 但 ただし 在 ざい 火星 かせい 表面 ひょうめん 直接 ちょくせつ 造成 ぞうせい 自 じ 上 うえ 而下的 てき 輻射 ふくしゃ 危害 きがい ,還 かえ 能 のう 夠經地表 ちひょう 反射 はんしゃ 后 きさき 形成 けいせい 自 じ 下 した 而上的 てき 輻射 ふくしゃ 。這是火星 かせい 載 の 人 ひと 航 こう 天 てん 計 けい 劃不能 ふのう 不 ふ 考慮 こうりょ 的 てき 一 いち 個 こ 問題 もんだい 。[36]
在 ざい 核 かく 聚變反應 はんのう 堆 うずたか 中 なか ,自由 じゆう 中子 なかご 是 ぜ 反應 はんのう 的 てき 副 ふく 產品 さんぴん ,但 ただし 卻攜帶 たい 了 りょう 巨大 きょだい 的 てき 動 どう 能 のう 。如果把 わ 這些動 どう 能 のう 轉化 てんか 為 ため 人類 じんるい 可用 かよう 的 てき 能 のう 源 げん 是 ぜ 一 いち 個 こ 重大 じゅうだい 的 てき 挑戰 ちょうせん 。這些自由 じゆう 中子 なかご 還 かえ 會 かい 製造 せいぞう 出 で 大量 たいりょう 的 てき 中子 なかご 激 げき 活 かつ 產物 さんぶつ ,最後 さいご 必須 ひっす 當 とう 作 さく 核 かく 廢 はい 料 りょう 處理 しょり 。[37]
中子 なかご 束 たば 和 かず 中子 なかこ 束 たば 的 てき 調製 ちょうせい [ 编辑 ]
自由 じゆう 中子 なかご 束 たば 可 か 以通過 つうか 中子 なかご 源 みなもと 產 さん 生 せい 。研究 けんきゅう 者 しゃ 們可以去特殊 とくしゅ 研究 けんきゅう 機構 きこう 使用 しよう 其研究 けんきゅう 反應 はんのう 堆 うずたか 或 ある 散 ち 裂 きれ 中子 なかご 源 げん 。比 ひ 如美國 こく 橡 とち 樹 じゅ 嶺 みね 國家 こっか 實驗 じっけん 室 しつ 就擁有 ゆう 公衆 こうしゅう 可 か 以申請 しんせい 使用 しよう 的 てき 散 ち 裂 きれ 中子 なかご 源 げん 。[25]
因 いん 爲 ため 其電中性 ちゅうせい ,中子 なかご 很難加速 かそく 、減速 げんそく 、聚焦或 ある 偏 へん 轉 てん 。對 たい 帶電 たいでん 粒子 りゅうし 可 か 以用電場 でんじょう 和 わ 磁場 じば 實現 じつげん 上述 じょうじゅつ 操作 そうさ 。但 ただし 這些手段 しゅだん 對 たい 中子 なかご 影響 えいきょう 不 ふ 大 だい 。但 ただし 因 よし 爲 ため 中子 なかご 擁 よう 有 ゆう 微小 びしょう 但 ただし 非 ひ 零 れい 的 てき 磁矩,非 ひ 均 ひとし 勻磁場 じば 可 か 以起到 いた 一 いち 些控制作 せいさく 用 よう 。中子 なかご 還 かえ 可 か 以通過 つうか 減速 げんそく 、反射 はんしゃ 和 わ 速度 そくど 選擇 せんたく 來 らい 來 らい 控 ひかえ 制 せい 。如同光子 こうし 的 てき 法 ほう 拉 ひしげ 第 だい 效 こう 應 おう ,熱中 ねっちゅう 子 こ 通過 つうか 磁性 じせい 材料 ざいりょう 後 こう 可 か 以被偏 へん 振 ふ 化 か 。通過 つうか 使用 しよう 磁鏡和 わ 磁性 じせい 干涉 かんしょう 濾鏡 ,可 か 以製成 なり 極 きょく 高 だか 偏 へん 振 ふ 度 たび (degree of polarization,中子 なかご 波 は 的 てき 偏 へん 振 ふ 部分 ぶぶん 所 しょ 佔有的 てき 百分比 ひゃくぶんひ )、波長 はちょう 為 ため 6-7 Å的 てき 冷 ひや 中子 なかご 束 たば 。[38]
中子 なかご 的 てき 用途 ようと [ 编辑 ]
中子 なかご 在 ざい 很多核 かく 反應 はんのう 中 ちゅう 扮 ふん 演 えんじ 重要 じゅうよう 角 かく 色 しょく 。比 ひ 如,許多 きょた 核 かく 素 もと 可 か 以俘獲 え 中子 なかご ,生成 せいせい 活 かつ 化 か 產物 さんぶつ 。對 たい 於反應 はんのう 堆 うずたか 和 わ 核 かく 武器 ぶき 的 てき 設計 せっけい 來 らい 說 せつ ,對 たい 中子 なかご 的 てき 了解 りょうかい 極 ごく 為重 ためしげ 要 かなめ 。鈾-235 和 わ 鈈-239 的 てき 裂 きれ 變 へん 也是由 よし 中子 なかご 引發的 てき 。在 ざい 對 たい 凝聚 ぎょうしゅう 態 たい 物質 ぶっしつ 的 てき 分析 ぶんせき 中 ちゅう ,中子 なかご 和 わ X射 い 線 せん 的 てき 散 ち 射 い 反應 はんのう 截面 、對 たい 磁場 じば 的 てき 敏感 びんかん 程度 ていど 和 わ 貫 つらぬけ 穿 ほじ 能力 のうりょく 可 か 以相互 そうご 補充 ほじゅう 。
利用 りよう 中空 なかぞら 玻璃 はり 纖維 せんい 的 てき 全 ぜん 反射 はんしゃ 或 ある 者 もの 表面 ひょうめん 帶 たい 有 ゆう 凹陷的 てき 鋁板的 てき 反射 はんしゃ ,可 か 以制成 なり 中子 なかご 透 とおる 鏡 きょう 。這種透 とおる 鏡 きょう 有 ゆう 可能 かのう 可 か 以用於中子 なかご 顯微鏡 けんびきょう 和 かず 中子 なかこ /ϒ射 しゃ 線 せん 斷層 だんそう 掃描照 あきら 相 しょう 。[39] [40] [41]
中子 なかご 的 てき 另一個主要用途是照射材料使之產生ϒ射 しゃ 線 せん 。這是中子 なかご 活 かつ 化 か 分析 ぶんせき 的 てき 理論 りろん 基礎 きそ 。中子 なかご 活 かつ 化 か 分析 ぶんせき 是 ぜ 一種高靈敏度的痕量分析方法。如果用 よう 高 だか 通 どおり 量 りょう 中子 なかご 流 りゅう (如核反應 はんのう 堆 うずたか 中 なか ,通 つう 量 りょう 約 やく 為 ため 1011 ~1014 n.cm-2 .sec-1 )約 やく 可 か 檢 けん 測 はか 至 いたり 0.1 ppb的 てき 濃度 のうど 。加速器 かそくき 所生 しょせい 的 てき 低 てい 通 つう 量 りょう 快 かい 中子 なかご 也可檢 けん 測 はか 約 やく 1 ppm濃度 のうど 。[42] 實際 じっさい 應用 おうよう 中 ちゅう ,檢 けん 測 はか 靈 れい 敏 さと 度 たび 應 おう 隨 ずい 實驗 じっけん 的 てき 條件 じょうけん 以及被 ひ 測 はか 核 かく 素 もと 而有所 しょ 不同 ふどう 。中子 なかご 活 かつ 化 か 分析 ぶんせき 還 かえ 很少需要 じゅよう 或 ある 不 ふ 需要 じゅよう 樣 さま 品 ひん 製 せい 備環節 ぶし ,對 たい 於複雜 ふくざつ 物質 ぶっしつ 的 てき 分析 ぶんせき 得心 とくしん 應手 おうしゅ 。最後 さいご ,中子 なかご 活 かつ 化 か 分析 ぶんせき 是 ぜ 一 いち 種 しゅ “無 む 損 そん ”分析 ぶんせき 法 ほう ,可 か 以做表面 ひょうめん 和 わ 微 ほろ 區 く 分析 ぶんせき ,因 いん 此可以用來 らい 分析 ぶんせき 古 こ 董 ただし 、藝術 げいじゅつ 品 ひん 以及法 ほう 醫 い 鑑定 かんてい 。這種分析 ぶんせき 方法 ほうほう 是 ぜ 1936年 ねん 由 ゆかり 喬 たかし 治 ち ‧德 とく ‧海 うみ 韋西(George Hevesy)和希 かずき 爾 なんじ 德 とく ‧李 り 維(Hilde Levi)首 しゅ 創 そう 。[43] 瞬發 しゅんぱつ 中子 なかご 活 かつ 化 か 分析 ぶんせき 具有 ぐゆう 快速 かいそく 、原 はら 位 い 、不 ふ 需要 じゅよう 取 と 樣 さま 等 とう 特 とく 點 てん ,可 か 以用於打井 い 時 じ 地下 ちか 岩 いわ 芯 しん 和 かず 工業 こうぎょう 傳送 でんそう 帶 たい 上 じょう 物品 ぶっぴん 的 てき 原 はら 位 い 分析 ぶんせき ,並 なみ 且是監 かん 測 はか 爆 ばく 炸物, 尤 ゆう 其是非金屬 ひきんぞく 類 るい 爆 ばく 炸物的 てき 有效 ゆうこう 手段 しゅだん 之 の 一 いち 。
中子 なかご 還 かえ 可 か 以用來 らい 檢 けん 測 はか 輕 けい 核 かく 的 てき 存在 そんざい ,比 ひ 如水 にょすい 分 ぶん 子中 こなか 的 てき 氫核。快 かい 中子 なかご 和 わ 輕 けい 核 かく 碰撞時 じ 會 かい 損失 そんしつ 大 だい 部分 ぶぶん 能 のう 量 りょう 。通過 つうか 測量 そくりょう 被 ひ 氫核減速 げんそく 後 ご 的 てき 中子 なかご ,可 か 以測定 そくてい 土壤 どじょう 中 なか 的 てき 含水量 りょう 。
中子 なかご 的 てき 防護 ぼうご :慢化与 あずか 屏 へい 蔽[ 编辑 ]
自由 じゆう 中子 なかご 可 か 以給生物 せいぶつ 體 たい 造成 ぞうせい 重大 じゅうだい 的 てき 傷害 しょうがい 。中子 なかご 不 ふ 但 ただし 能 のう 夠對生物 せいぶつ 大分 おおいた 子 こ (比 ひ 如DNA )造成 ぞうせい 直接的 ちょくせつてき 損傷 そんしょう ,還 かえ 能 のう 夠引發 はつ 次生 つぎお 輻射 ふくしゃ ,比 ひ 如質 しつ 子 こ 和 かず ϒ射 しゃ 線 せん 等 とう 。因 よし 此,輻射 ふくしゃ 防護 ぼうご 的 てき 基本 きほん 原則 げんそく 也適用 てきよう 於中子 なかご 的 てき 防護 ぼうご :應 おう 盡 つき 量 りょう 避免暴露 ばくろ ,盡 つき 量 りょう 遠 とお 離 はなれ 中子 なかご 源 げん ,縮 ちぢみ 短 たん 曝光時間 じかん 。對 たい 於α あるふぁ 射 い 線 せん 、β べーた 射 い 線 せん 和 わ γ がんま 射 い 線 せん ,重 じゅう 元素 げんそ 制 せい 成 なり 的 てき 材料 ざいりょう 通常 つうじょう 可 か 以屏蔽,最 さい 常用 じょうよう 的 てき 是 ぜ 鉛 なまり 板 いた 。但 ただし 是 ぜ ,這對於中子 なかご 並 なみ 不 ふ 奏效 そうこう ,因 よし 為 ため 元素 げんそ 對 たい 中子 なかご 的 てき 吸收 きゅうしゅう 能力 のうりょく 同 どう 其原子 げんし 序 じょ 數 すう 並 なみ 沒 ぼつ 有 ゆう 直接 ちょくせつ 關係 かんけい 。
中子 なかご 防 ぼう 护过程 ほど ,需要 じゅよう 注意 ちゅうい 中子 なかご 和 わ 其他物 ぶつ 质的相互 そうご 作用 さよう 主要 しゅよう 是 ぜ 三 さん 种:
弹性散 ち 射 い :中子 なかご 和 わ 其他原子 げんし 发生了 りょう 弹性碰撞,可 か 失 しつ 去 さ 一 いち 部分 ぶぶん 动量 。因 よし 此,如果碰撞目 め 标的质量很大(重 じゅう 原子核 げんしかく ),那 な 么中子 こ 将 はた 原 はら 速 そく 率 りつ 反 はん 弹。如果碰撞目 め 标与其质量 りょう 相近 すけちか (氢核),那 な 么中子 なかご 可 か 完全 かんぜん 停 とま 下 した 来 らい ,动量完全 かんぜん 传给碰撞目 め 标(在 ざい 电磁力 りょく 作用 さよう 下 か 迅速 じんそく 减速)。弹性散 ち 射 い 材料 ざいりょう 富 とみ 含氢或 ある 其他低 てい 原子 げんし 数 すう 核 かく 素的 すてき 物 ぶつ 质,如石蜡、石墨 せきぼく 、混 こん 凝 しこり 土 ど 、铍、聚乙烯等。富 とみ 含氫 核 かく 的 てき 材料 ざいりょう (比 ひ 如水 にょすい )會 かい 影響 えいきょう 到 いた 裂 きれ 變 へん 反應 はんのう 堆 うずたか 裡 うら 的 てき 中子 なかご 吸收 きゅうしゅう 。輕水 けいすい (正常 せいじょう 水 すい 分子 ぶんし )對 たい 中子 なかご 親和力 しんわりょく 很高,因 いん 此輕水 けいすい 堆 うずたか 必須 ひっす 使用 しよう 濃縮 のうしゅく 後 ご 的 てき 裂 きれ 變 へん 材料 ざいりょう 。重水 じゅうすい (氘 代替 だいたい 水中 すいちゅう 的 てき 氫核的 てき 產物 さんぶつ )对热中子 なかご 的 てき 吸收 きゅうしゅう 截面是 ぜ 普通 ふつう 水 すい 的 てき 1/6500,所以 ゆえん 可 か 以用於使用 しよう 非 ひ 濃縮 のうしゅく 核 かく 材料 ざいりょう (天然 てんねん 铀钍)的 てき 反應 はんのう 堆 うずたか ,比 ひ 如坎杜反應 はんのう 堆 うずたか (Canada Deuterium Uranium)。
非 ひ 弹性散 ち 射 い :中子 なかご 被 ひ 其他原子核 げんしかく 吸收 きゅうしゅう 成 なり 为一个复合 あい 核 かく ,短 たん 时间内 ない 又 また 发出一个较低动能的中子,原子核 げんしかく 进入激 げき 发态,随 ずい 后 きさき 发射多 た 个伽马光子 こ 。当 とう 原子 げんし 的 てき 第 だい 一激发能越低越容易发生非弹性散射。而重核 かく 的 てき 第 だい 一 いち 激 げき 发能低 ひく 。
中子 なかご 俘获 :能 のう 量 りょう 较低的 てき 中子 なかご 被 ひ 原子 げんし 吸收 きゅうしゅう 后 きさき 进入激 げき 发态,随 ずい 后 きさき 辐射 伽 とぎ 马射线或阿 おもね 尔法粒子 りゅうし 、贝塔粒子 りゅうし 、质子等 とう 形式 けいしき 回 かい 到 いた 基 もと 态。镉、硼10的 てき 中子 なかご 俘获能力 のうりょく 强 きょう 。铍的热中子 なかご 俘获截面小 しょう (对中子 なかご 的 てき 散 ち 射 い 截面大 だい ),所以 ゆえん 常用 じょうよう 这种散射 しゃ 物 ぶつ 质做核 かく 反 はん 应堆的 てき 结构材料 ざいりょう ,以减少 しょう 中子 なかご 的 てき 逃逸与 あずか 损失。
所以 ゆえん 中子 なかご 防 ぼう 护的顺序是 ぜ :
中子 なかご 能 のう 量 りょう 高 だか 时,以非弹性散 ち 射 い 为主,应该先 さき 用 よう 重 じゅう 元素 げんそ 快速 かいそく 消耗 しょうもう 快 かい 中子 なかご 的 てき 能 のう 量 りょう ;对于几MeV以上 いじょう 的 てき 中子 なかご ,可用 かよう 含重核 かく 或 ある 中重 なかしげ 核 かく 的 てき 材料 ざいりょう ,通 つう 过非弹性碰撞使 し 其能量 りょう 迅速 じんそく 降 くだ 低 ひく
中子 なかご 能 のう 量 りょう 中等 ちゅうとう 时,以弹性 せい 散 ち 射 い 为主,应该用 よう 轻元素 げんそ 将 はた 中子 なかご 慢化为热中子 なかご ;用 よう 含氢材料 ざいりょう 进一 いち 步 ほ 使 し 其慢化 か 。富 とみ 含氫核 かく 的 てき 材料 ざいりょう 卻可以用來 らい 屏 へい 蔽中子 こ 。混 こん 凝 しこり 土 ど 或 ある 者 もの 鑲嵌有 ゆう 石 いし 蠟層 そう 的 てき 混 こん 凝 しこり 土 ど 比重 ひじゅう 元素 げんそ 能 のう 夠更好 このみ 的 てき 防護 ぼうご 中子 なかご 。屏 へい 蔽快中子 なかご 最 さい 有效 ゆうこう 的 てき 元素 げんそ 是 ぜ 氢,常用 じょうよう 材料 ざいりょう 是 ぜ 含氢成分 せいぶん 较多的 てき 水 みず 、石 いし 蜡等。
中子 なかご 能 のう 量 りょう 低 てい 时,以中子 なかご 俘获为主,用 よう 镉、硼10等 とう 吸收 きゅうしゅう 中子 なかご 。中子 なかご 防 ぼう 护必然 しか 有 ゆう 次生 つぎお 伽 とぎ 马射线辐射 しゃ 。利用 りよう B10或 ある Li6等 とう 吸收 きゅうしゅう 截面大 だい 的 てき 物 ぶつ 质,可 か 使 つかい 中子 なかご 能 のう 量 りょう 因 いん 原子核 げんしかく 反 はん 应转换成带电粒子 りゅうし 的 てき 能 のう 量 りょう ,中子 なかご 则被它们吸收 きゅうしゅう 。屏 へい 蔽热中子 なかご 用 よう 中子 なかご 吸收 きゅうしゅう 截面大 だい 、俘获γ がんま 光子 こうし 能 のう 量 りょう 低 てい 的 てき 材料 ざいりょう ,如硼、锂及其化合 かごう 物 ぶつ 等 とう 。某 ぼう 些輕核 かく 素 もと ,比 ひ 如鋰-6 ,可 か 以吸收 きゅうしゅう 熱 ねつ 中子 なかご 而不產 さん 生 せい 次生 つぎお 輻射 ふくしゃ 。
中子 なかご 的 てき 慢化过程,对于重 じゅう 核 かく (A>120)、中重 なかしげ 核 かく (40≤A≤120)——中子 なかご 同 どう 核 かく 发生非 ひ 弹性碰撞(散 ち 射 い ),迅速 じんそく 降 くだ 低能 ていのう 量 りょう ;对于轻核(A<40)——中子 なかご 同 どう 核 かく 发生弹性碰撞(散 ち 射 い ),减少能 のう 量 りょう 。
中子 なかご 的 てき 溫度 おんど [ 编辑 ]
高 こう 能 のう 中子 なかご [ 编辑 ]
高 こう 能 のう 中子 なかご 是 ぜ 加速器 かそくき 轟 とどろき 擊 げき 靶子或 ある 高 こう 能 のう 宇宙 うちゅう 射 しゃ 線 せん 轟 とどろき 擊 げき 大氣 たいき 層 そう 所產 しょさん 生 せい 的 てき 次生 つぎお 粒子 りゅうし 。其能量 りょう 比 ひ 快 かい 中子 なかご 高 だか 得 とく 多 た 。动能大 だい 于10MeV。有 ゆう 的 てき 高 だか 能 のう 中子 なかご 可 か 以擁有數 ゆうすう 十焦耳的動能。它們具有 ぐゆう 極 ごく 強的 ごうてき 電離 でんり 性能 せいのう ,比 ひ X射 い 綫和質 しつ 子 こ 更 さら 能 のう 造成 ぞうせい 細胞 さいぼう 的 てき 損傷 そんしょう 和 わ 死亡 しぼう 。[44] [45]
快 かい 中子 なかご [ 编辑 ]
快 かい 中子 なかご 是 ぜ 在 ざい 核 かく 裂 きれ 變 へん 反應 はんのう 中產 ちゅうさん 生 せい 的 てき 自由 じゆう 中子 なかご ,其動能 のう 20keV~10MeV (6987160000000000000♠ 1.6× 10−13 焦 こげ 耳 みみ ,1MeV對應 たいおう 的 てき 速度 そくど 約 やく 為 ため 14000千 せん 米 めーとる /秒 びょう ,相當 そうとう 於光速 そく 的 てき 5%。它們被 ひ 稱 しょう 作 さく 快 かい 中子 なかご ,以區別 べつ 於熱中子 なかご 和 わ 宇宙 うちゅう 射 しゃ 線 せん 或 ある 者 もの 加速器 かそくき 中產 ちゅうさん 生 せい 的 てき 高 だか 能 のう 中子 なかご 。核 かく 反應 はんのう 中產 ちゅうさん 生 せい 的 てき 中子 なかご 符合 ふごう 麦 むぎ 克 かつ 斯韦-玻尔兹曼分布 ぶんぷ ,其能量 りょう 在 ざい 0到 いた ~14百 ひゃく 萬 まん 電子 でんし 伏 ふく 特 とく 之 の 間 あいだ 。鈾−235 產 さん 生 せい 的 てき 中子 なかご 平均 へいきん 能 のう 量 りょう 為 ため 2百 ひゃく 萬 まん 電子 でんし 伏 ふく 特 とく ,且超過 ちょうか 一半的中子不是快中子。因 よし 此僅僅靠鈾 −235裂 きれ 變 へん 產 さん 生 せい 的 てき 中子 なかご 無法 むほう 引發增殖 ぞうしょく 性 せい 材料 ざいりょう (比 ひ 如鈾−238 和 わ 釷−232 )的 てき 裂 きれ 變 へん 。
輕水 けいすい 堆 うずたか 中 なか 的 てき 嬗變流 りゅう 程 ほど 。
快 かい 中子 なかご 可 か 以通過 つうか 減速 げんそく 變成 へんせい 熱 ねつ 中子 なかご 。在 ざい 核 かく 反應 はんのう 堆 うずたか 中 なか ,通常 つうじょう 使用 しよう 輕水 けいすい 、重水 じゅうすい 、或 ある 石墨 せきぼく 來 らい 使 つかい 中子 なかご 減速 げんそく 。
中 ちゅう 能 のう 中子 なかご [ 编辑 ]
能 のう 量 りょう 介 かい 於快中子 なかご 和 わ 熱 ねつ 中子 なかご 之 の 間 あいだ 的 てき 中子 なかご 稱 しょう 為 ため 中 ちゅう 能 のう 中子 なかご 。這種中子 なかご 的 てき 能 のう 量 りょう 在 ざい 100eV~20keV之 の 間 あいだ 。中子 なかご 俘獲和 わ 核 かく 裂 きれ 變 へん 的中 てきちゅう 子 こ 反應 はんのう 截面在 ざい 這個能 のう 量 りょう 區間 くかん 有 ゆう 個 こ 多 た 共振 きょうしん 峰 ほう 。中 ちゅう 能 のう 中子 なかご 在 ざい 快 かい 中子 なかご 堆 うずたか 和 やわ 熱 ねつ 中子 なかご 反應 はんのう 堆 うずたか 中 なか 並 なみ 不 ふ 重要 じゅうよう 。但 ただし 在 ざい 減速 げんそく 不良 ふりょう 的 てき 熱中 ねっちゅう 子 こ 反應 はんのう 堆 うずたか 中 なか ,中 ちゅう 能 のう 中子 なかご 可能 かのう 引發鏈式反應 はんのう 反應 はんのう 性 せい 的 てき 變化 へんか ,使 つかい 得 とく 反應 はんのう 的 てき 控 ひかえ 制 せい 更 さら 加 か 困難 こんなん 。
某 ぼう 些核燃料 ねんりょう 吸收 きゅうしゅう 中子 なかご 後 ご 並 なみ 不 ふ 一定 いってい 裂 きれ 變 へん ,比 ひ 如钚 −239,這種性質 せいしつ 可 か 以用俘獲/裂 きれ 變 へん 的 てき 比率 ひりつ 來 らい 描述。因 よし 為 ため 俘獲事件 じけん 不 ふ 但 ただし 浪費 ろうひ 了 りょう 一 いち 個 こ 中子 なかご ,而且通常 つうじょう 會 かい 生成 せいせい 熱 ねつ 中子 なかご 或 ある 中 なか 能 のう 中子 なかご 無法 むほう 裂 きれ 變 へん 的 てき 核 かく 。鈾 −233是 これ 個 こ 例外 れいがい 。對 たい 任 にん 何 なん 能 のう 量的 りょうてき 中子 なかご ,鈾 −233的 てき 俘獲/裂 きれ 變 へん 比 ひ 都 と 很好。
慢中子 なかご [ 编辑 ]
动能在 ざい 0-1000eV
高 こう 超 ちょう 热中子 なかご [ 编辑 ]
动能在 ざい 1000~100000eV
超 ちょう 热中子 なかご [ 编辑 ]
动能在 ざい 0.025eV~100eV
熱中 ねっちゅう 子 こ [ 编辑 ]
熱中 ねっちゅう 子 こ 是 ぜ 符合 ふごう 麦 むぎ 克 かつ 斯韦-玻尔兹曼分布 ぶんぷ 並 なみ 且其最 さい 可 か 幾 いく 動 どう 能 のう 約 やく 為 ため kT = 6998253000000000000♠ 0.0253 [[電子 でんし 伏 ふく 特 とく ]] (6979399999999999999♠ 4.0× 10−21 [[焦 こげ 耳 みみ ]] )的 てき 自由 じゆう 中子 なかご ,對應 たいおう 這一動 どう 能 のう 的 てき 速 はや 率 りつ 約 やく 為 ため 2.2千 せん 米 めーとる /秒 びょう 。這個速度 そくど 也是對應 たいおう 於290K(攝氏 せっし 17度 ど )時 じ 麦 むぎ 克 かつ 斯韦-玻尔兹曼分布 ぶんぷ 下 か 的 てき 最 さい 可 か 幾 いく 速 そく 率 りつ 。常溫 じょうおん 下 か 中子 なかご 與 あずか 介 かい 質 しつ 的 てき 原子核 げんしかく 發生 はっせい 若干 じゃっかん 次 じ 碰撞後 ご ,如果沒 ぼつ 有 ゆう 被 ひ 俘獲就會達 たち 到 いた 這個速 そく 率 りつ 。熱中 ねっちゅう 子 こ 通常 つうじょう 有 ゆう 比 ひ 快 かい 中子 なかご 大 だい 得 とく 多 た 的 てき 有效 ゆうこう 中子 なかご 俘獲截面 ,也因此會更 さら 容易 たやす 被 ひ 原子核 げんしかく 吸收 きゅうしゅう ,形成 けいせい 更 さら 重 じゅう 的 てき 、通常 つうじょう 也不穩定的 てき 同位 どうい 素 もと 。這個現像 げんぞう 也被稱 たたえ 為 ため 中子 なかご 活 かつ 化 か 。一些裂變反應堆借助於減速 げんそく 劑 ざい 實現 じつげん 對 たい 快 かい 中子 なかご 的 てき 減速 げんそく ,也稱為 ため “熱中 ねっちゅう 子 こ 化 か ”。在 ざい 快 かい 中子 なかご 增殖 ぞうしょく 堆 うずたか 中 なか ,快 かい 中子 なかご 被 ひ 直接 ちょくせつ 利用 りよう ,沒 ぼつ 有 ゆう 減速 げんそく 的 てき 步 ふ 驟。
冷 ひや 中子 なかご [ 编辑 ]
把 わ 熱 ねつ 中子 なかご 冷 ひや 卻到極 ごく 低溫 ていおん 度 ど 即 そく 得 え 到 いた 冷 ひや 中子 なかご ,比 ひ 如液 えき 氫或 ある 液 えき 氘 。這樣的 てき 冷 ひや 中子 なかご 源 げん 一般放置在研究反應堆或散裂中子源的減速劑裡。冷 ひや 中子 なかご 源 げん 對 たい 於中子 なかご 散 ち 射 い 試驗 しけん 非常 ひじょう 重要 じゅうよう 。冷 ひや 中子 なかご 的 てき 能 のう 量 りょう 約 やく 5x10−5 電子 でんし 伏 ふく 特 とく 至 いたり 0.025電子 でんし 伏 ふく 特 とく 之 の 間 あいだ 。
核 かく 聚變反應 はんのう 速 はや 率 りつ 同 どう 溫度 おんど 一起 かずき 急 きゅう 劇 げき 上 じょう 升 ます ,達 たち 到 いた 峰 みね 值,然 しか 後 ご 漸 やや 漸 やや 回 かい 落。同 どう 其它有 ゆう 希望 きぼう 用 よう 於發電 はつでん 的 てき 核 かく 聚變反應 はんのう 相 しょう 比 ひ ,氘−氚(DT)反應 はんのう 速 そく 率 りつ 在 ざい 較低溫度 おんど (70 千 せん 電子 でんし 伏 ふく 特 とく , 約 やく 8億 おく K)達 たち 到 いた 峰 みね 值,而且高 だか 於另外的 がいてき 反應 はんのう 。
甚冷中子 なかご [ 编辑 ]
动能在 ざい 0.0001~0.0000001eV
超 ちょう 冷 ひや 中子 なかご [ 编辑 ]
冷 ひや 中子 なかご 通過 つうか 與 あずか 溫度 おんど 只 ただ 有 ゆう 幾 いく K的 てき 物質 ぶっしつ (比 ひ 如固體 こたい 氘或者 しゃ 超 ちょう 流體 りゅうたい 液 えき 氦 )發生 はっせい 非 ひ 彈性 だんせい 散 ち 射 い 後 こう 可 か 以得到 いた 超 ちょう 冷 ひや 中子 なかご 。其能量 りょう 小 しょう 於3x10−7 eV。
核 かく 反 はん 应与中子 なかご [ 编辑 ]
裂 きれ 变中子 なかご [ 编辑 ]
中子 なかご 能 のう 量 りょう 越 えつ 大 だい ,轰击原子核 げんしかく 的 てき 裂 きれ 变物质量分布 ぶんぷ 对称性 せい 越 えつ 大 だい 。热中子 なかご 引发U235或 ある Pu239裂 きれ 变,其裂变产物 ぶつ 包括 ほうかつ 一较轻的原子核与一较重的核,具有 ぐゆう 不 ふ 对称性 せい ,二 に 者 しゃ 质量比 ひ 是 ぜ 2∶3,轻的分裂 ぶんれつ 物 ぶつ 集中 しゅうちゅう 在 ざい 质量数 すう 90~100之 これ 间,较重分裂 ぶんれつ 物 ぶつ 集中 しゅうちゅう 在 ざい 质量数 すう 130~140之 これ 间。铀核裂 きれ 变1s内 うち 它能产生1000代 だい 中子 なかご ,每次 まいじ 裂 きれ 变平均 へいきん 放出 ほうしゅつ 2.5个中子 なかご ;1kg纯U235,约经过80代 だい 中子 なかご 就可全部 ぜんぶ 裂 きれ 变完。
1947年 ねん 钱三强 きょう 在 ざい 法 ほう 国 こく 居 きょ 里 さと 研究 けんきゅう 院 いん 发现慢中子 なかご 轰击铀核也有 やゆう 三 さん 分裂 ぶんれつ 、四 よん 分裂 ぶんれつ 现象,主要 しゅよう 是 ぜ 二 に 分裂 ぶんれつ ;三分裂与二分裂之比是0.003,四分裂与二分裂之比是0.0003。
核 かく 裂 きれ 变产生 せい 的 てき 中子 なかご 叫 さけべ 裂 きれ 变中子 こ 或 ある 分裂 ぶんれつ 中子 なかご 。又 また 细分为瞬发中子 なかご 和 わ 缓发中子 なかご (延 のべ 迟中子 なかご ),核 かく 裂 きれ 变产生 せい 的 てき 大 だい 部分 ぶぶん 的 てき 中子 なかご 在 ざい 分裂 ぶんれつ 瞬 まどか 间(10-12s内 ない )放出 ほうしゅつ ,少数 しょうすう 的 てき 则延迟放出 ほうしゅつ 。例 れい 如,U235、U233和 わ Pu239裂 きれ 变时,瞬 まどか 发中子 なかご 占 うらない 99.2%,缓发中子 なかご 占 うらない 0.8%。缓发中子 なかご 平均 へいきん 能 のう 量 りょう 在 ざい 1Mev以下 いか 。 统计显示,轰击U235,每次 まいじ 裂 きれ 变放出 ほうしゅつ 的 てき 瞬 まどか 发中子 なかご 最多 さいた 在 ざい 2~3个之间,平均 へいきん 值为2.4个,释放的 てき 中子 なかご 的 てき 能 のう 量 りょう 平均 へいきん 为1.95MeV,中子 なかご 能 のう 量 りょう 谱峰值在0.8MeV附近 ふきん ,其中缓发中子 なかご 的 てき 能 のう 量 りょう 平均 へいきん 在 ざい 300keV~500keV。14MeV的 てき 中子 なかご 引发U235裂 きれ 变,放出 ほうしゅつ 的 てき 瞬 まどか 发中子 なかご 平均 へいきん 数 すう 为4.4个。
锎252自 じ 发裂变也能 のう 产生大量 たいりょう 的 てき 中子 なかご 。是 ぜ 一 いち 种很好 このみ 的 てき 中子 なかご 源 げん ,其用途 ようと 广泛。
聚變中子 なかご [ 编辑 ]
氘−氚(DT)聚變反應 はんのう 產 さん 生 せい 能 のう 量 りょう 較高的 てき 中子 なかご ,動 どう 能 のう 為 ため 14.1百 ひゃく 萬 まん 電子 でんし 伏 ふく 特 とく ,對應 たいおう 的 てき 速度 そくど 相當 そうとう 於光速 こうそく 的 てき 17%。這些中子 なかご 是 ぜ 快 かい 中子 なかご 能 のう 量的 りょうてき 近 きん 10倍 ばい 。氘−氚反應 おう 也是最 さい 容易 ようい 點火 てんか 的 てき 反應 はんのう 之 の 一 いち 。在 ざい 氘 核 かく 和 わ 氚 核 かく 的 てき 動 どう 能 のう 達 たち 到 いた 14.1百 ひゃく 萬電子伏特的千分之一時,該反應 おう 就幾乎達到 いた 峰 みね 值反應 おう 速 そく 率 りつ 。
聚變中子 なかご 可 か 以有效 ゆうこう 的 てき 引發不可 ふか 裂 きれ 變 へん 的 てき 重 じゅう 元素 げんそ (比 ひ 如錒系元素 げんそ )的 てき 裂 きれ 變 へん ,並 なみ 釋放 しゃくほう 出 で 更 さら 多 た 的中 てきちゅう 子 こ 。因 よし 此,有人 ゆうじん 提議 ていぎ 用 よう 將來 しょうらい 的 てき 托 たく 卡馬克 かつ 氘−氚聚變 へん 反應 はんのう 堆 うずたか 來 き 嬗變 核 かく 廢 はい 料 りょう 中 ちゅう 的 てき 超 ちょう 鈾元素 げんそ 。散 ち 裂 きれ 中子 なかご 源 げん 也使用 しよう 14.1百 ひゃく 萬電子伏特的中子產生中子。
因 いん 為 ため 聚變中子 なかご 不 ふ 是 ぜ 引起裂 きれ 變 へん 就是散 ち 裂 きれ ,它難以被其它核 かく 吸收 きゅうしゅう 。氫彈 核 かく 武器 ぶき 正 せい 是 ぜ 利用 りよう 了 りょう 這一特性 とくせい 。首 くび 先 さき ,聚變反應 はんのう 產 さん 生 せい 高 だか 能 のう 量 りょう 中子 なかご 。下 した 一 いち 步 ほ ,不可 ふか 裂 きれ 變 へん 材料 ざいりょう (比 ひ 如鈾-238 )在 ざい 這些中子 なかご 的 てき 轟 とどろき 擊 げき 下 か 發生 はっせい 裂 きれ 變 へん 。這很顯然 けんぜん 帶 たい 來 らい 了 りょう 一些核安全和擴散上的問題:如果有人 ゆうじん 掌握 しょうあく 了 りょう 聚變反應 はんのう ,他 た 們也許 もと 就可以用無 む 法制 ほうせい 造 づくり 原子 げんし 彈 だん 的 てき 核 かく 材料 ざいりょう (比 ひ 如貧 ひん 化 か 鈾和 わ 反應 はんのう 堆 うずたか 級 きゅう 鈈 )制 せい 造 づくり 熱 ねつ 核 かく 武器 ぶき 。
另外一些聚變反應產生的中子能量較低。比 ひ 如氘−氘(DD)聚變有 ゆう 50%的 てき 幾 いく 率 りつ 生成 せいせい 一 いち 個 こ 2.45百 ひゃく 萬電子伏特的中子和一個氦-3 核 かく ;還 かえ 有 ゆう 50%的 てき 幾 いく 率 りつ 生成 せいせい 氚 核 かく 和 わ 一 いち 個 こ 質 しつ 子 こ 。氘−氦−3(D-3 He)聚變不 ふ 生成 せいせい 中子 なかご 。
中子 なかご 弹[ 编辑 ]
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参 まいり 见[ 编辑 ]