中子代時間

兩代中子之間的平均時間,稱為中子代時間(neutron generation time)。決定瞬發中子的代時間的因素有三個:
(1)快中子慢化所需時間;
(2)熱中子在被核燃料吸收之前存在的時間;
(3)吸收後到裂變釋放出下一代中子需要的時間。
快中子慢化的時間大約是10~10s,依賴於不同的慢化劑材料。在水堆中,熱中子在被核燃料吸收之前存在大約10s。吸收後到裂變釋放出下一代中子需要的時間大約是10s。因此熱堆中的瞬發中子的代時間大約為10s左右。
對於緩發中子,平均代時間是6組緩發中子的平均時間。也包含三個因素:
(1)快中子慢化所需時間;
(2)熱中子在被核燃料吸收之前存在的時間;
(3)吸收後到緩發中子先驅核釋放出下一代中子需要的時間。
起主要作用的是第三個因素,因此熱堆中的緩發中子的代時間大約為12.5s。
若兩代中子之間的時間只有10s,反應堆將是十分難以控制的。由於有了緩發中子,總體的平均代時間為
在 上式中,快中子的代時間基本可以忽略。由於有緩發中子,中子的代時間增大了,才使鏈式裂變反應成為可控的。否則,以目前的控制水平,只能像核武器那樣引爆而無法控制其能量按需要的速率釋放出來。

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