U-235發(fā)生裂變反應(yīng)后產(chǎn)生快中子,快中子在慢化劑中運(yùn)動(dòng),能量逐漸衰減,最后變成熱中子,這段時(shí)間叫慢化時(shí)間,這個(gè)過程叫慢化過程??熘凶幼兂蔁嶂凶雍蟛灰欢R上會(huì)被吸收,還會(huì)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間,最后被吸收,這段時(shí)間叫擴(kuò)散時(shí)間。
在慢化過程中,可以使用慢化劑。慢化劑的作用是慢化中子,以使中子容易與靶核反應(yīng),做慢化劑的前提條件是具有大的散射截面,小的吸收截面,這樣慢化效果好,更好的慢化劑是重水,還有二氧化碳,碳,水,烏什硼-10同位素等等。 硼酸是一種大中子吸收截面的物質(zhì),在反應(yīng)堆中主要是用來調(diào)節(jié)反應(yīng)性用的,加入適量的硼酸可以降低反應(yīng)性。硼酸的硼-10同位素是較好的慢化劑。
天然硼元素有兩種穩(wěn)定同位素,即硼-10(10)B 和硼-10(11)B,其豐度分別為19.78%和80.22%。硼-10(10)B 具有對(duì)中子高吸收的獨(dú)特特性,硼-10(10)B 對(duì)熱中子的吸收截面為3837巴(1b=10,Pa)。
自然豐度的硼的對(duì)熱中子的吸收截面接近于750巴,而硼-10(11)B 僅為 0.005巴,因此硼-10(10)B 對(duì)熱中子的吸收截面是自然豐度硼的5倍還多,是石墨的20多倍,是傳統(tǒng)防護(hù)材料混凝土的 500多倍。
就是說,硼-10同位素是高效的熱中子吸收劑。因此在核電站中它是安全和控制系統(tǒng)中所不可缺少的。特殊級(jí)(SQ)硼酸用于核工業(yè),具有硼-10高比例特性。因此硼酸是可以終止核反應(yīng)用的,吸收中子,再速凝水泥封堵,以后此地方圓多少公里為無人區(qū),不再住人。
正是由于硼-10(10)B 同位素的這種特性,使得硼-10(10)B 同位素的相關(guān)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用到了軍用防護(hù)、核武器及核工業(yè)等軍事領(lǐng)域。 現(xiàn)在據(jù)報(bào)導(dǎo)爆掉的福島一號(hào)堆已經(jīng)在用硼酸。一開始不用是因?yàn)橐坏┯昧伺鹚?,里面的核燃料就全部?bào)廢了,并且不可逆轉(zhuǎn)。福島電站用的是MOX燃料,是極重要的戰(zhàn)略資源,可以加工提煉到武器級(jí)的钚。
東京都知事石原慎太郎,說這次日本遭遇地震+海嘯+核泄漏是“遭天譴”,估計(jì)說的就是針對(duì)“日本的核野心'。
福島核電站,用的是鈾和钚的混合堆,燃料棒融毀深入地下后果將是災(zāi)難性的。所以對(duì)于地下水也需要防范檢測的。钚的半衰期超級(jí)長,很恐怖的。
投撒硼酸還有一個(gè)作用就是可以在高溫下?;?,可固定住放射性元素四處擴(kuò)散(如同玻璃廠燒制玻璃一般)。其后將是性封堵。