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重水慢化剂

工程技术学术语

在一般情况下，可裂变核发射出的中子的飞行速度比其被其它可裂变核的捕获的中子速度要快，因此为了产生链式反应，就必须要降低中子的能量，用来降低中子能量的物质就是慢化剂。重水慢化剂，中子-内部结构模型图用于热中子反应堆内，使裂变产生的快中子减速为热中子，从而提高裂变反应的几率。对慢化剂的要求是对中子有较高的散射截面和低的吸收截面。

重水
氘和氧组成的化合物，分子式，相对分子质量20.0275，比水（）的相对分子质量18.0153高出约11%，因此叫做重水。在天然水中，重水的含量约占0.02%。由于氘与氢的性质差别极小，因此重水和普通水也很相似。重水的离子积常数为。
慢化剂
用于热中子反应堆内，又称中子减速剂，使裂变产生的快中子减速为热中子，从而提高裂变反应的几率。　对慢化剂的要求是对中子有较高的散射截面和低的吸收截面。常用的慢化剂是轻水、重水和石墨。
慢化原理
中子慢化是通过原子核与中子之间的碰撞来实现的。裂变中子经过与材料核的碰撞，能量很快降到非弹性散射阈能以下，热中子堆的中子慢化过程以弹性散射为主。快中子与慢化剂材料核发生弹性散射，动量、能量均守恒，碰撞后中子能量降低，常以中子平均对数能降来表示中子能量降低的程度。经过多次弹性散射之后，快中子就慢化为热中子。
慢化能力和慢化比
石墨中的碳元素，以及水中的氢元素都能起到慢化作用，因此通常用于热中子反应堆慢化剂的有三种材料。
轻水是含氢物质，慢化能力大，价格低廉，但吸收截面较大，对金属有腐蚀作用，易发生辐射分解。
重水的吸收截面小，并可发生（γ，n）反应而为链式反应提供中子；缺点是价格昂贵，还要细心防止泄漏损失、污染和与氢化物发生同位素交换。
石墨的吸收截面低于重水，但价格便宜，又是耐高温材料，可用于非氧化气氛的高温堆中。此外，还可用碳氢化合物、铍等作慢化剂材料。铍的慢化能力比石墨好，用它作慢化剂可缩小堆芯尺寸，但铍有剧毒、价格昂贵、易产生辐照肿胀，故使用受到限制。
此外，还可用碳氢化合物、铍等作慢化剂材料。铍的慢化能力比石墨好，用它作慢化剂可缩小堆芯尺寸，但铍有剧毒 、价格昂贵、易产生辐照肿胀，故使用受到限制。
不同材料的慢化能力和慢化比
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