硼-10同位素

硼-10同位素,化學式10B,用途可用於中子計數管,在核反應堆里用做防護屏,控制棒,也用於治療癌症。

硼-10同位素在核反應中的作用

慢化過程

U-235發生裂變反應後產生快中子,快中子在慢化劑中運動,能量逐漸衰減,最後變成熱中子,這段時間叫慢化時間,這個過程叫慢化過程。快中子變成熱中子後不一定馬上會被吸收,還會運動一段時間,最後被吸收,這段時間叫擴散時間。

在慢化過程中,可以使用慢化劑。慢化劑的作用是慢化中子,以使中子容易與靶核反應,做慢化劑的前提條件是具有大的散射截面,小的吸收截面,這樣慢化效果好,最好的慢化劑是重水,還有二氧化碳,碳,水,硼-10同位素等等。

硼酸吸收中子

硼酸是一種大中子吸收截面的物質,在反應堆中主要是用來調節反應性用的,加入適量的硼酸可以降低反應性。硼酸的硼-10同位素是較好的慢化劑。

天然硼元素有兩種穩定同位素,即~(10)B 和~(11)B,其豐度分別為19.78%和80.22%。~(10)B 具有對中子高吸收的獨特特性,~(10)B 對熱中子的吸收截面為3837巴(1b=10,Pa)。

自然豐度的硼的對熱中子的吸收截面接近於750巴,而~(11)B 僅為 0.005巴,因此~(10)B 對熱中子的吸收截面是自然豐度硼的5倍還多,是石墨的20多倍,是傳統防護材料混凝土的 500多倍。

就是說,硼-10同位素是高效的熱中子吸收劑。因此在核電站中它是安全和控制系統中所不可缺少的。特殊級(SQ)硼酸用於核工業,具有硼-10高比例特性。因此硼酸是可以終止核反套用的,吸收中子,再速凝水泥封堵,以後此地方圓多少公里為無人區,不再住人。

正是由於~(10)B 同位素的這種特性,使得~(10)B 同位素的相關產品廣泛套用到了軍用防護、核武器及核工業等軍事領域。

福島第一核電站

現在據報導爆掉的福島一號堆已經在用硼酸。一開始不用是因為一旦用了硼酸,裡面的核燃料就全部報廢了,並且不可逆轉。福島電站用的是MOX燃料,是極重要的戰略資源,可以加工提煉到武器級的鈽。

東京都知事石原慎太郎,說這次日本遭遇地震+海嘯+核泄漏是“遭天譴”,估計說的就是針對“日本的核野心'。

福島核電站,用的是鈾和鈽的混合堆,燃料棒融毀深入地下後果將是災難性的。所以對於地下水也需要防範檢測的。鈽的半衰期超級長,很恐怖的。

投撒硼酸還有一個作用就是可以在高溫下玻化,可固定住放射性元素四處擴散(如同玻璃廠燒制玻璃一般)。其後將是永久性封堵。

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