慢化比

慢化比(Moderating Ratio)是巨觀慢化能力(macroscopic slowing down power)與巨觀吸收截面(macroscopic cross section for absorption.)之比。通常用慢化比表征物質的慢化效率，它等於慢化能力與物質巨觀 吸收截面之比。慢化能力等於中子平均對數能降與物質巨觀散射截面之 積。

基本介紹

• 中文名：慢化比
• 外文名：Moderating Ratio
• 學科：原子核物理
• 作用：衡量慢化效率
• 計算公式：ξ∑s/∑a
• 高慢化比物質：重水

物理意義

巨觀慢化能力是顯示中子在某種材料中速度變化的重要指標，但是它仍然不能全面闡釋該材料作為慢化劑的效能。如，硼具備較高的能量對數縮減與優良的慢化能力，但由於它吸收中子的能力非常強，它是一種非常差的慢化劑。

慢化比是慢化劑的慢化能力與其巨觀吸收截面之比。也就是作為慢化劑希望它的慢化能力要大，但巨觀吸收截面要小。否則，將會有較多被慢化的中子在被燃料吸收之前就被慢化劑吸收掉了。因此，慢化比是表征慢化劑優劣的一個重要物理參數。慢化比是最能全面度量慢化劑能力的有效參數。慢化比越高，材料的慢化性能越好。

定義公式

定義為：慢化比=ξ∑s/∑a，式中ξ∑s為材料的中子慢化能力；∑s為材料的巨觀散射截面；∑a為材料的巨觀吸收截面；ξ為中子平均對數能降。

常見慢化比

性 能	單位	輕水	重水	石墨	鈹
密 度	kg/m3	1000	1100	1620	1840
微觀散射截面	b	49	10.5	4.8	7.0
巨觀散射截面	cm-1	1.64	0.35	0.41	0.86
微觀吸收截面	b	0.66	0.0026	0.0037	0.010
巨觀吸收截面	cm-1	0.022	0.000085	0.00037	0.00123
慢化能力ξΣ	cm-1	1.5	0.18	0.065	0. 16
慢化比ξΣ/Σ		70	21000	200	130

從表中數據可以看出，重水的慢化比最大，慢化能力居第二，所以具有良好的慢化性能，但價格貴；輕水的慢化能力匹值最大，故用水作慢化劑的反應堆，具有較小的堆芯體積。但水的吸收截面較大，消耗中子多，因此需用濃縮鈾作燃料；石墨的慢化比也較大，慢化性能較好，但它的慢化能力小，慢化長度大，因而石墨堆一般具有較大的體積。