把铀238转化为易裂变的钚239
23812399209223923923992
93
94
23min 2.3U n U U Np Pu
d
γ
ββ−−+→+→→ . 99%-238 , . 235
散射前后，中子－靶核系统动能(弹性与非弹性散、动量皆守恒（靶核的内能未发生变化）任何能量的中子与任何原子核都可以发生弹性散在反应堆里，通过弹性散射，可以把能量较高的裂变中子慢化为能量很低的热中子。
1
0A
Z n X →+非弹性散射：英文介绍和示意图
非弹性散射：对中子慢化的作用
发生非弹性散射时（由于伴随有伽玛射线的
发射中子）中子的能量损失较大。
（一般将
中子能量降到多少？）
在反应堆中，重核的非弹性散射对能量较高
的中子有显著的慢化作用。
但是依靠非弹性散射不可能将中子能量降到
很低的水平。
Why？
快中子反应堆中无慢化剂，但是裂变中子
也得到一定程度的慢化。
Why？
非弹性散射：小结
24
非弹性散射的机理比较复杂：有形成复合核
的非弹性散射，也有不形成复合核的低能非
极好的英文，好好读一遍
为哑铃形、最终断裂所需的能量，也称临界能），此种铀核就是易裂中子进入铀核时放出的结合能如果小于分离能，光依靠结合能尚不能使得铀核裂变。
必须要求入射中子有足够的动能（动能加结合能大于分离能）才能使得铀核裂变。
此时此种铀核就是可裂变的。
裂变反应：fissile or fissionable ？
ü 易裂变（fissile )核: 是指那些任何能量的中子都可使其发生裂变的核素，主要有： U-235，U -233，Pu-239, Pu-241 ü 可裂变（fissionable ）核：指那些只有较高能量中子才能使其发生裂变的核。
例如： U -238，Th-232，…… 看复合核！
欲知临界能如何计算，拉马什书上有。
29
对四种核反应的机理和特点已经介绍完毕，下面介绍这四种核反应的反应截面大小的一般特点。
核反应截面的变化规律
吸收截面：随能量变化的一般规律
¨
在低能区（E < 1 eV）：许多核素的吸收截面符合1／v 规律。
（即中子飞行速度越低，越容易被核吸
吸收截面：低能区 35
轻核（例如 氢，硼等），中子能量从热能一直到几个甚至Mev 的范围内，其吸收截面都近似按1／v 规律变化。
吸收截面：轻核
吸收截面：中、高能区
3 eV）：重核在稍
高于热能区有高而窄的吸收（俘获）共振
共振峰的形成是由于中子能量恰好能
使复合核激发到某一能级的缘故。
吸收截面：重核的共振峰
41
若干反应堆材料非弹性散射截面图
轻核、中等核中子能量从低能到MeV能量范围σ都是常数
四、裂变截面
¨ 易裂变核（U235，U233
子（热中子）裂变截面很大，但其高能中子
（快中子）裂变截面很小。
中能区域存在共振
区。
¨ 可裂变核（U-238等）的裂变截面很小，且有阈值。
¨ 核裂变反应是裂变反应堆的
专节详细说明.
46
当中子能量E=0.0253eV时，U-235的σ
f =583.5b, Pu-239的σf=744b，
因此热反应堆裂变基本都发生在这一能区。
核数据的重要性
要定量研究核反应，进行反应堆物理计算，首先必须知道各种核素与不同能量的中子发生各种核反应的截面数据。
这些数据主要是通过实验测量得到的。
评价核数据库 ENDF
经过无数科学工作者大半个世纪的测量，计算，分析，评价，编撰，形成了庞大的核数据库。
世界上的重要大国都有自己的核数据库。
当前国际上核数据库是公开的，免费的，不断更新的。
核数据库被称为反应堆物理的三大基石之一。
与核裂变有关的几个参数
随能量的变化
56
裂变产物
的裂变方式有数十种（大部分情况下一个铀核裂为两块），生成的裂变碎片也是数十种。
裂变碎片大部分是不稳定的，要衰变，生成新裂变碎片及其衰变产物合称为裂变产堆中裂变产物的成分很复杂，有几百种之多 57
裂变产物
58
素，则称γ为该种核素的裂变产额。
例子
2351901441
92
0365602351931401
9203755023U n Kr Ba n E
U n Rb Cs n E
+→++++→+++¨
裂变产物的存在对于反应堆动态行为、堆芯寿
命的影响，在今后几章中将会展开讨论。
¨ 裂变产物的成分分析对于反应堆事故分析有重要意义。
当发生象切尔诺贝利、日本福岛那类堆芯熔化的严重事故时，那些气态的、以及易挥发的裂变产物就会释放到环境中去。
60
中微子能量（不可回收）65
每次裂变发出的可以利用的一般都取为200Mev
大亚湾核电站已建设成中微
剩余功率计算公式
0.20.2()] /t T Mev s
−−+裂变中子能谱图及其近似表达式
完全裂变可以释放出1兆瓦日的能量
1.05克
核能，需要消耗1.23克 铀235
1.23克 （WHY?）
核裂变能的缺点¨ 技术要求高；。