[科普中國]-吸收長度

吸收長度

粒子射入物質(zhì)中到發(fā)生該粒子被吸收或轉(zhuǎn)化為其他粒子的相互作用所走過的平均距離為吸收長度。又稱為擴(kuò)散長度，通常使用的快中子吸收長度大小為慢化長度加上熱中子吸收長度。它是確定中子在介質(zhì)中擴(kuò)散過程的重要參數(shù)。1定義式為：

L2=D/Σa=λaλtr/3=1/(3ΣaΣs(1-μ0))；

這便是吸收長度的計(jì)算公式。對于混合物,則式中的ΣaΣs（吸收截面和散射截面）和μ0等都是指對混合物的平均值。對于熱中子,式中的ΣaΣs應(yīng)該是對熱中子能譜的平均值。大多數(shù)元素的散射截面與能量無關(guān),而吸收截面服從1/v律。2

吸收長度是核反應(yīng)堆物理中一個(gè)重要的參數(shù)，吸收長度L的大小將影響反應(yīng)堆內(nèi)熱中子的泄漏。L愈大,則熱中子自產(chǎn)生地點(diǎn)到被吸收地點(diǎn)所移動(dòng)的直線平均距離也愈大，因而熱中泄漏到反應(yīng)堆外的概率也就愈大。2

慢化長度吸收長度表征中子從慢化成為熱中子處到被吸收為止在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)所穿行的直線距離。然而，反應(yīng)堆內(nèi)裂變產(chǎn)生的是快中子。因而我們還希望了解快中子從產(chǎn)生地點(diǎn)(能量為E0)在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)被慢化到熱能(Eth)成為熱中子時(shí)所穿行的直線距離。

慢化長度等于慢化面積(費(fèi)米年齡)的平方根。熱中子慢化長度的大小與裂變中子從產(chǎn)生點(diǎn)到慢化至熱能區(qū)上限時(shí)所在地點(diǎn)的平均直線距離成正比。1