原子弹中的中子源怎么得到,怎么能让它在原子弹中保持稳定?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮作业网 时间:2021/09/24 05:26:45
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原子弹中的中子源均为小型中子源,主要是自发裂变中子源,对放射性同位素自发裂变产生的α粒子(即中子)辐射进行聚焦,照射在原子弹的反应堆芯上,引发剧烈的核裂变链式反应,从而引爆原子弹.(反应堆芯是由适当数量高浓缩浓缩铀或钚组装成一个超临界质量体,只要核链式反应开始就会的大幅增长的数量)

   中子源平时处于屏蔽状态,另外,反射聚焦镜也未旋转至最佳角度,启动受定时器等装置控制,故中子源在为启动起爆指令前都在原子弹内是很稳定的.

参考资料:

小型中子源反应原理:

经过自发裂变的放射性同位素: 

某些同位素进行自发裂变中子发射.最常用的自发裂变源是放射性的同位素锎- 252. CF - 252和所有其他的自发裂变中子源是由一个核反应堆中子吸收起始原料及其后续反应产物,变质的起始原料到的SF同位素辐照铀或其他超铀元素. CF - 252中子源通常是1 / 4“至1 / 2”直径1“到2”的长度.当购买新的一个典型的CF - 252中子源放出1 × 107到1 × 109个中子每秒之间,但与一个半衰期为2.6年,这个中子的产出率下降到这原始值在2.6年的一半.一个典型的CF - 252中子源的价格是由15,000至20,000美元.

放射性同位素装在一个低Z元素矩阵的α粒子衰变 

中子产生的α粒子时,侵犯任何几个低包括锂,铍,碳和氧同位素的原子量同位素.这种核反应可以用来构造混杂发出低原子量同位素,通常在两种材料粉末的混合物的形式,如镭或钋的α粒子的放射性同位素中子源.阿尔法反应中子源的范围从1 × 106到1 × 108每秒中子的典型排放率.作为一个例子,一个有代表性的α-铍中子源,可以预计将产生约30中子每100万α粒子.使用寿命为这些类型的来源是高度可变的,视后,它发射的α粒子的放射性同位素的半衰期.这些中子源的大小和成本也比较自发裂变源.通常的材料组合,铍(PuBe)钚,镅铍(AMBE),或镅锂(AMLI).早期的核武器中子发起者使用一个分层的钋铍镍和金,直到所需的中子脉冲. 

这与高能量的光子衰减,铍或氘合署办公放射性同位素 

与超过一个原子核的中子结合能的能量的伽玛辐射,可以弹出一个中子.两个例子,其衰变产物: 

9Be +> 1.7 MeV光子→1中子+ 2 4He的 

2H(氘)+> 2.26 MeV的光子→1中子+ 1H 

封管中子发生器 

束氘和/或氚离子和金属氢化物的目标,也包含这些同位素之间通过诱导核聚变存在一些粒子加速器为基础的中子发生器的工作.