中子反射体

(重定向自中子反射物料

中子反射体是指可以反射中子的任何材料。如石墨碳化钨或其他。这里的反射指的是弹性散射而非镜反射。中子反射物料可使原本未达临界质量可裂变物质达到临界质量,或增加一个临界或超临界状态反应堆的反应数,在两起有关恶魔核心的核事故中充分展现此一作用

1945年临界事故一部分的重现, 一个核被具中子反射性的碳化钨砖环绕。原始实验旨在测得额外砖块被放入后的辐射量变化,但砖块掉落而过于靠近反应堆,导致钚核进入超临界状态。

核反应器

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反应堆旁包覆中子反射体可大幅降低在同样原料、几何设计下的临界质量。由轻量材料制成的中子镜在反应堆中也具有中子减速剂的作用, 重量材料如铅铋合金对中子动能影响较小。

核武器

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类似的包覆设计也可用于减低核武器临界质量, 用于核武器时此包覆设计同时有另一作用: 它的惯性可延迟核反应材料的扩张,因此这类包覆常被称作填塞物(tamper)[1]。随着反应进行, 核武器本身逐渐扩张分解, 这将使核反应逐渐停止,使用填塞物设计可产生持续更久, 更有能量及效率的核反应。[2]最有效的包覆设计其材料一般有极高的密度,因没有材料能够在核反应的极端压力下保持完整,所以材料张力与反应效率并无关系。巧合的是高密度材料同样也是优良的中子反射体,这使得他们倍加适用于核武器。首个核武器使用了重碳化钨作为其中子反射体。

参见

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参考资料

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  1. ^ Nuclear Weapon Design. [2016 Jan]. (原始内容存档于2016-01-12). 
  2. ^ Technologies underlying weapons of mass destruction. DIANE Publishing. : 174. ISBN 978-1-4289-2110-8.