중성자 단면이란?

마지막 업데이트 날짜 {{lastDate}}

소개

중성자 단면적은 중성자와 원자핵 사이의 다양한 유형의 상호 작용 가능성을 정의하는 핵 물리학의 기본 파라미터 중 일부입니다. 이 단면적은 원자로 설계부터 의료 치료 및 천체 물리학 연구에 이르기까지 필수적인 용도로 사용됩니다.

중성자 단면은 중성자와 원자핵 사이에서 발생하는 상호작용의 유형과 마찬가지로 중성자에 대한 에너지 의존적이며, 산란, 흡수 및 핵분열은 다양한 응용 분야에서 발생하는 중요한 상호작용 유형 중 일부입니다.

중성자 상호작용의 유형

탄성 산란: 중성자가 핵과 충돌하는 것으로, 중성자가 방향을 바꿀 때 에너지 손실이 없습니다.
비탄성 산란: 중성자에 의해 일부 에너지가 원자핵으로 전달되어 원자핵을 여기시킵니다.
흡수: 중성자는 핵에 흡수되며, 경우에 따라 방사성 붕괴 또는 핵분열이 일어날 수 있습니다.

중성자 단면의 응용

중성자 단면적은 다양한 응용 분야에서 매우 중요합니다. 원자로 설계에서는 효율적이고 안전한 원자로 운영을 위해 정확한 단면 데이터가 필요합니다. 중성자 치료와 같은 의료 치료에서는 암세포를 표적으로 삼기 위해 정밀한 중성자 상호작용이 사용됩니다. 천체 물리학에서 중성자 단면은 항성 핵합성과 중성자 별의 구성에 대한 이해에 기여합니다. 재료 과학에서는 중성자 산란 기술을 사용하여 재료의 특성을 연구합니다.

원소의 중성자 단면 표

원소의 중성자 단면적은 중성자가 특정 원소의 핵과 상호 작용할 확률을 나타냅니다. 단위는 일반적으로 헛간 단위로 표시되며, 1 헛간 = 10-2410^{-24} cm²입니다. 이는 핵물리학, 원자로 및 방사선 차폐에 적용되는 중요한 매개변수 중 하나입니다.

다음은 몇 가지 일반적인 원소에 대한 중성자 단면의 표입니다. 이 표에는 가능한 경우 전체, 열 및 핵분열 단면적이 포함되어 있습니다:

원소	동위원소	총 단면 (b)	열 중성자 단면 (b)	캡처 단면 (b)	핵분열 단면적 (b)
수소(H)	Hydrogen-1	20.5	5335	0.33	0
탄소(C)	탄소-12	1.7	2.2	0.0035	0
산소(O)	산소-16	0.02	0.0002	0.0001	0
우라늄(U)	우라늄-238	280	2.7	0.1	50
우라늄(U)	우라늄-235	1000	680	0.3	5800
토륨(Th)	토륨-232	36	5.7	0.1	0
플루토늄(Pu)	플루토늄-239	748	2.6	0.17	8400
넵투늄(Np)	넵투늄-239	71	16.5	0.2	1600
붕소(B)	붕소-10	384	3835	0.005	0
붕소(B)	붕소-11	5.5	3.0	0.01	0
철(Fe)	철-56	2.6	2.2	0.02	0
코발트(Co)	코발트-59	35	0.2	0.02	0
구리(Cu)	구리-63	5.1	0.4	0.01	0
아연(Zn)	Zinc-64	3.0	0.1	0.01	0
납(Pb)	Lead-208	0.22	0.0004	0.01	0
니켈(Ni)	니켈-58	3.0	0.03	0.01	0
실리콘(Si)	실리콘-28	1.0	0.2	0.001	0
알루미늄(Al)	알루미늄-27	1.6	0.3	0.002	0
마그네슘(Mg)	마그네슘-24	3.2	1.0	0.02	0
칼슘(Ca)	칼슘-40	1.1	0.04	0.0008	0
아르곤(Ar)	아르곤-40	0.04	0.006	0.0006	0

수소는 열 중성자 단면적이 매우 높기 때문에 원자로의 물과 같은 중성자 조절 응용 분야에서 폭넓게 활용됩니다.
우라늄 235 및 플루토늄 239: 핵분열성이 매우 높은 물질로 원자로와 무기 모두에 사용됩니다.
붕소는 중성자 포집 단면적이 매우 커서 중성자 차폐와 원자로의 제어봉에 매우 유용합니다.
납과 철은 중성자 상호 작용 단면적이 작아 방사선 차폐 재료로 적합합니다.

자세한 내용은 Stanford Advanced Materials (SAM)를 참조하세요.

자주 묻는 질문

중성자 단면적이란 무엇인가요?

중성자 단면적은 중성자가 특정 핵과 상호작용할 확률을 측정하는 것으로, 반이라는 단위로 측정됩니다.

원자로에서 중성자 단면적이 중요한 이유는 무엇인가요?

중성자 단면적은 원자로 내에서 중성자가 어떻게 행동하는지를 결정하고 연쇄 반응의 지속성과 원자로 효율에 영향을 미칩니다.

중성자 단면적은 에너지에 따라 어떻게 달라지나요?

중성자 에너지에 따라 서로 다른 상호작용이 지배적이므로 단면적 값은 에너지 범위에 따라 달라집니다.

자세한 중성자 단면 데이터는 어디에서 찾을 수 있나요?

전체 데이터는 NNDC와 같은 원자력 데이터베이스와 전문 과학 간행물에서 찾을 수 있습니다.

중성자 단면을 의료 분야에 사용할 수 있나요?

네, 중성자 단면적은 건강한 조직의 손상을 최소화하면서 암세포를 죽이는 중성자 치료에서 중요한 역할을 합니다.

CO6480 코발트 아이오다이드 분말 CoI2 (CAS 15238-00-3)

문의

TE6481 텔루륨 아이오다이드 분말 TeI4 (CAS 7790-48-9)

문의

MG6482 마그네슘 아이오딘화물 분말 MgI2 (CAS 10377-58-9)

문의

CD6483 카드뮴 인화물 분말 Cd3P2 (CAS 12014-28-7)

문의

PS6484 철 인 인화물 분말 Fe3P (CAS 12023-53-9)

문의

저자 소개

Chin Trento

Chin Trento는 일리노이 대학교에서 응용 화학 학사 학위를 받았습니다. 그의 교육적 배경은 다양한 주제에 접근할 수 있는 폭넓은 기반을 제공합니다. 그는 Stanford Advanced Materials(SAM)에서 4년 넘게 첨단 소재 관련 글을 쓰고 있습니다. 이 글을 쓰는 주된 목적은 독자들에게 무료이면서도 양질의 자료를 제공하는 것입니다. 그는 독자들이 발견하는 오타, 오류 또는 의견 차이에 대한 피드백을 환영합니다.

가치 평가

{{viewsNumber}} 생각 "{{blogTitle}}"

blog.levelAReply (Cancle reply)

귀하의 이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 입력란은 다음과 같이 표시됩니다.*

댓글*

이름 *

이메일 *

blog.MoreReplies

답글 남기기