[科普中國]-中子吸收

低能區(qū)的中子吸收比較強烈，中子因吸收反應而消失，影響了反應堆內(nèi)的中子平衡。中子吸收的核反應包括（n，γ），（n，α），（n，p）以及核裂變（n，f）反應。

輻射俘獲反應**輻射俘獲反應（n，γ）**是反應堆內(nèi)最常見的吸收反應。它的一般反應式為：

入射中子進入靶核后形成一種處于激發(fā)態(tài)的復合核，復合核是不穩(wěn)定的。它通過發(fā)射γ射線而回到生成核基態(tài)，生成核的原子序數(shù)與靶核相同，但質(zhì)量數(shù)增加1。生成核是靶核的同位素，有時生成核是不穩(wěn)定的。所以，生成核往往具有放射性。

輻射俘獲反應可以在所有的中子能區(qū)發(fā)生，但低能中子與中等質(zhì)量核、重核作用時容易發(fā)生這種反應。所以在熱中子反應堆內(nèi)，輻射俘獲反應顯得特別重要。

應該指出，在輻射俘獲反應中，原先穩(wěn)定的原子核通過俘獲一個中子后，往往轉(zhuǎn)變成了放射性的原子核，因此輻射俘獲反應會產(chǎn)生大量的放射性。這就給反應堆設備維護、三廢處理、人員防護帶來了不少困難。1

放出帶電粒子反應放出帶電粒子反應為（n，α），（n，p）反應。中子被靶核吸收后形成激發(fā)態(tài)的復核，這些復核通過放出帶電粒子如α，p粒子而返回到生成核的基態(tài)。但這些核反應只對少數(shù)幾種輕核才能發(fā)生。這是因為放出帶電粒子要逃出核，除了必須具有等于它的結(jié)合能的能量外，還必須有克服庫倫勢壘所需要的附加能量。而中等質(zhì)量核核重核的庫侖勢壘都很高，所以只有輕核才有可能發(fā)生這類反應。在核反應堆物理分析中，放出帶電粒子的反應可以不加考慮。

裂變反應裂變反應（n，f）是反應堆內(nèi)最重要的核反應。易裂變同位素（如233U、235U等）在各種能量的中子作用下均能產(chǎn)生裂變反應，并且在低能中子作用下發(fā)生裂變的可能性較大。而可裂變同位素只有在能量高于某一閾值的中子作用下才能發(fā)生裂變反應，目前，壓水堆內(nèi)最常用的燃料是二氧化鈾，其中235U是易裂變同位素，在任何能量中子的作用下，都能產(chǎn)生裂變反應。

應用在核反應堆中，中子吸收起著重要的控制作用。為了控制鏈式反應的速率在一個預定的水平上，需用吸收中子的材料做成吸收棒，來吸收過多的中子?？刂瓢粲脕硌a償燃料消耗和調(diào)節(jié)反應速率；安全棒用來快速停止鏈式反應。吸收體材料一般是硼、碳化硼、鎘、銀銦鎘等。