無限介質中子增殖因數

無限介質中子增殖因數

f為熱中子利用因數(一部分熱中子被其他材料吸收損失 。 η代表核燃料(包括U和U)每吸收一個熱中子所產生的平均裂變中子數。

定義

無限大介質的中子增殖因數,稱為無限介質中子增殖因數,用符號k∞表示。

與中子有效增殖因數keff的關係

keff = k∞ × ∧
其中,∧為中子的不泄露機率。

特點

k∞完全取決於系統內部的組成和布置,也就是中子被核燃料和其他材料吸收的相對份額,而與系統的幾何形狀及尺寸無關。
對於一個有限大小的系統,∧恆小於1,因此k∞必須大於1才能維持鏈式反應。

表達式

· 對於熱中子反應堆,常把k∞寫成四個因子的乘積,以簡化計算和便於分析,稱為四因子公式:
k∞= P f η ε
· P為逃脫共振俘獲機率。(一部分中子在慢化過程中被 U 核共振俘獲)
· f為熱中子利用因數(一部分熱中子被其他材料吸收損失 。由於 U核吸收熱中子不發生裂變,U核吸收熱中子後發生裂變的機率也只有約86%,每次裂變產生v個快中子,所以每次吸收的有效中子產額遠小於v )
· η代表核燃料(包括U和U)每吸收一個熱中子所產生的平均裂變中子數。
· ε稱為快中子增殖因數(它是所有的裂變中子數對於僅由熱中子引起的裂變中子數之比)

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