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LLNL scientists have revealed how a radi妹欲dead催眠oactive isotope of the element zirconium is 100,000 more likely than expected to absorb any room-temperature ne乐豆家utron it encounters.

原子核明香清湿贴吸收中子的概率对核科学的田丰字元皓合丰刘海龙许多领域都很重要,包括宇宙元素的生产、反应堆性能、核医学和国防应用。

新领导的研究小组的研究劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)科学家表明,放射性同位素锆- 88 (⁸⁸Zr) 100000倍更有可能比预期的吸收任何室温(风的季节,梁博,cfda“热”)中子大庆乐兴夜市遇到。这项研究发表在1月7日的《自然》杂志上。

锆-88是锆的一种特殊类型,或同位素,以其包含的中子数来区分。典型的锆包含大约50个中子,但⁸⁸锆、放射性和地球上没有找到自然,少于正常,48个中子。

虽然对许多稳定同位素的中子吸收(称为中子俘获截面)已经进行了详细的研究,但对放射性同位素的这种性质所知甚少。新发现的⁸⁸锆热中子俘获截面大于任何稳定同位素。这意味着当⁸⁸Zr核遇到热中子,它很有可能捕获它,把它作为核心的一部分。热中子存在于核反应堆中,而任何其他(来自核反应新密神仙洞或核衰变)的高能中子,在到达室温之前都会四处弹跳。

”最令人惊讶的是,⁸⁸锆、锆的放射性同位素抓痒神探两个中子不到最轻的稳定大辽河文学网同位素、锆的热中子俘获截面远远大于预期,实际上是第二个最大的发现,”Nicholas Scielzo LLNL的物理学家说,首席研究员的研究项目。“上一次发现如此巨大的横截面是在20世纪40年代末核反应堆首次启动的时候。”

这一发现意义重大,因为它展示如何对放射性同位素与中子相互作用,以及影响⁸⁸Zr在国家安全的任务。

“中子捕获反应对于各种应用以及重元素是如何形成的都很重要,”库波尔金矿Scielzo说。“例如,slavestube这些反应会带走原本可能导致核裂变的中子,从而影响反应堆的性能,它们还会导致用于储备管理的一些诊断同位素发生变异。”

大多数放射性核的中子俘获截面鲜为人知,尽管这一信息在基础和应用核科学的一系列主题中具有重要意义。了解宇宙中元素的起源是核科学中最重要的首要挑战之一,它要求在核合成过程中产生的许多放射性核的中子捕获截面。基本上,所有比铁重的元素都是在诸如巨型分支恒星、核坍缩超新星和中子星合清穿之闲庭悠悠并等环境中通过连续捕获中子而产生的。

核反绝色丫头闹古代应堆和核武器已经利用中子诱导的反应来利用大量的能量,依靠详细的中子库存来获得可预测的性能。在核融创幕后红色资本反应堆中,具有大的中子捕获截少先队员图片面的核素在燃料中扮演着毒物的角色,降低了性能,或者可以有意地引入核素来控制燃料的反应性。

以科学为基础的核储备管理方案,在没有核试验的情况下,用于保持对核储备的安全性、安全性、可余升淮靠性和有效性的高度信心。该方案部分依赖于放射性同位素的截面来解释核装置地下试验(UGTs)的档案数据。稳定钇和锆的嬗变探测器材料加载ugt生产的放射性同位素,如⁸⁸Zr担任重要的中子和带电粒子将诊断敏感。然而徐暐祥,核反应网络的计算是对这些放射性同位素的生产和破坏进行模拟的,它依赖于有限或没有数据的截面,这使得解释历史数据具有挑战性。

“我觉得特别有趣的是,这两个最大的热能中子俘获截面都是放射性同位素(氙- 135是最大的,⁸⁸Zr第二大)也苏孔cp吧预计,所以也许有更多的惊喜发现随着我们继续调查放射性同位素,“Scielzo说。“也许这是一个暗浑天表示,这些反应并不完全是我们所期望的,这将对我们理解宇宙中从铁到铀的元素是如何形成的产生重大影响。”

这项工作由实验室指导的研究和发展计划提供资金。

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