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而对于一枚降能的中子来说。
它的‘一生’则要经历慢化和扩散两个过程。
其中慢化的平均时间称为慢化时间,扩散的平均时间称为扩散时间。
中子寿命呢,就可以表示为慢化时间加扩散时间——这应该算是小学一年级难度的加法……
换而言之。
中子在一次核反应中存在的时间,可以用自由程除以运动速度得到,也就是对平均能降进行积分。
等到了这一步。
一个至关重要的概念便出现了。
这也是一个在量子力学与流体力学、以及电动力学中都广泛出现的概念:
流密度,j=pv。
所谓流密度,指的是可以用来描述系统内物理量变化的一个量。
从它的样子就可以看出它的意思:
密度乘以速度。
密度代表着微元,而速度是与系统边界相垂直的,这表示着离开或者进入系统的微元。
在核工程中。
取中子密度为n,则有中子通量密度,也是中子流密度中子Φ=nv中子/(m^2·s)。
也就是每秒经过单位面积的中子数量。
既然中子通量密度可以衡量体系内中子水平的变化情况,再结合到宏观截面Σ具有反应概率的物理意义,所以就可以定义核反应率r中子r=ΣΦ中子/(m^3·s)。
这代表着发生核反应的概率,也就是平均单位体积内单位时间内反应掉多少个中子。
这个概念非常简单,也非常好理解。
徐云指出的地方,便是两个步骤中中子密度的对比差值出现了异常。
依旧是举个不太准确但比较好懂的例子来描述这个情况:
假设你叫李子明,在一所小学的三年二班读书。
你的班级在教学楼的三层,整栋教学楼相同的教室有几十间,并且一层只有一个入口。
那么所有人去班级的步骤肯定都是这样的:
先通过一层入口,沿着楼梯走到各自楼层,然后再进入自己班级。
也就是……
某段时间内。
进入三年二班这间教室的人数,肯定要远小于从一层进入教学楼的总人数。
换而言之。
二者的比例不说是几比几吧,肯定是要小于……或者说远小于1的——一个班级按照50个人算,走进教学楼的最少有数百号人。
但诺里斯·布拉德伯里计算出的这个框架却不一样。
它显示的比值是大于1,就相当于走进班级的人要比走进教学楼的人多,那么这显然就是哪里出问题了。
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