反應堆內的核反應

粒子(包括原子核)與原子核碰撞導致原子核的質量、電荷或能量狀態改變的現象。利用核反應探索原子核內部結構及其運動規律是對原子核進行研究的重要手段，核反應也是獲得核能和放射性同位素的重要途徑。

核反應一般可以表示為A+a→B+b，或簡寫為A(a，b)B，其中A和a分別為靶核和入射粒子，B和b分別表示剩餘核和出射粒子。

基本介紹

• 中文名：反應堆內的核反應
• 外文名：nuclear reaction in nuclear reactor

核反應分類

核反應按出射粒子的不同可以分為核散射和核轉變兩大類：核散射是指出射粒子與入射粒子相同的核反應。它又分為彈性散射和非彈性散射兩種。在熱中子反應堆中，裂變中子在慢化劑中的慢化過程，主要是通過中子和慢化劑原子核之間的彈性散射反應；而裂變中子在重原子核(例如238U原子核)介質內的能量減少，則主要通過非彈性散射反應，在快中子反應堆中就是這種情況。核轉變是指出射粒子和入射粒子不同的反應。在反應堆中，核裂變屬於這種情況。此外，在重水或鈹慢化的反應堆中，由高能γ射線和氘核或鈹核之間的(γ，n)反應也屬於這種情況。

在核能領域裡，主要涉及到的典型核反應有：①產生裂變能的核反應，以235U為例，235U+n→FP+νn，其中FP表示裂變產物，ν表示每次裂變平均放出的次級中子數；②產生聚變能的核反應，如2D+3T→4He+n等。

核反應率密度

在核反應堆內，中子的運動方向是無規則的。人們需要研究反應堆內中子群與原子核相互作用的各種核反應。核反應率密度是定量描述各種核反應的統計行為的物理量。它表示單位時間、單位體積內中子與介質原子核發生作用的總次數(統計平均值)，即核反應率密度R=nvΣ，式中n為中子密度(1/m)；v為中子速度(m/s)；Σ為巨觀截面(1/m)。所以，核反應率密度的單位為次數/(m·s)。