基本介紹
- 中文名：高能中子反應實驗裝置
- 外文名：HighEnergy Neutron Reaction Experiment
中子核反應指中子同原子核相互作用引起的核反應。主要有：中子裂變反應；中子輻射俘獲。中子核反應在研究核結構和核反應機制及核能利用中占重要地位。
中子同原子核相互作用引起的核反應。中子的重要特徵是不帶電，不存在庫侖勢壘的阻擋，這就使得幾乎任何能量的中子同任何核素都能發生反應，在實際套用中，低能中子的反應起更重要的作用。
中子核反應主要有：① 中子裂變反應。某些重核如235U俘獲中子發生裂變，記作（n，f），裂變同時還放出2～3個瞬發中子，並釋放很大的裂變能，這種中子的增殖可使裂變反應持續不斷進行，形成裂變鏈式反應，這是獲取核能的重要途徑。②中子輻射俘獲。中子被核俘獲後形成複合核，然後通過放出一個或多個γ光子退激 ，記作（ n，γ ）研究γ射線的能譜可以得到複合核能級結構、輻射過程性質的信息，（ n，γ ）反應對一切穩定核都是重要的，甚至中子能量很低時也能發生，（n，γ） 反應還是生產核燃料 、超鈾元素等的重要反應 。 此外 ，還有中子的彈性散射和非彈性散射；中子被核吸收可放出 2個、3 個…中子的（ n，2n ），（ n ，3n）…反應；發射帶電粒子的（n，X）反應以及吸收中子不放出中子的中子吸收等等。
中子引起某些重核如U裂變的反應，記作(n，f)，是一種有重要意義的中子核反應。U吸收中子後分裂成兩塊質量數為70～170的裂變碎片。由於這些碎片的中子過剩，在差不多分裂的同時放出平均數為2～3的瞬發中子並釋放出約150MeV的反應能。這種中子的增殖可以使裂變反應持續不斷地進行，形成鏈式反應，這正是裂變反應堆和某些核武器的物理基礎。
中子被核俘獲後形成複合核，然後通過放出一個或多個γ光子退激的反應，記作(n，γ)。釋放的γ射線的總能量等於複合核的激發能。研究γ射線的能譜，可以得到複合核能級結構、輻射過程性質等（見複合核模型）。此外，(n，γ)反應還是生產核燃料、超鈾元素等的重要反應。
核反應中，未經過慢化劑慢化的中子。將它們命名為快中子可以將其區別于于低能的熱中子、以及通常在宇宙射線或者加速器中產生的高能中子。快中子通常由核反應例如核裂變產生。
快中子可以通過中子慢化過程轉變為熱中子。中子慢化主要依靠減速劑。在核反應堆中，通常使用重水、輕水、或石墨來使中子減速。
裂變反應放出的中子比原子核可以吸收的中子快，為保證核反應進行，需要用輕核元素慢化中子，慢中子也稱為熱中子。
