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第1174节 (第1/2页)
??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。
??“an(r,t/)at=s(r,t)-ΣaΦ(r,t)-▽·j(r,t)……”
??“加入一个稳态情况aΦ/at=0,那么就有d2Φ(r)dr2+2rdΦ(r)dr-Φ(r)l2=0……”
??“引入菲克定律……所以以中子通量密度Φ(r,t)为待求函数,改写连续性方程为1/vaΦ/at=s-ΣaΦ+d▽^24Φ……”
??写到这里。
??陆光达的笔尖忽然便是一用力,生生在算纸上戳破了一个洞。
??但平日里无比节俭的陆光达这次却没有露出丝毫心疼的表情,而是死死的盯着自己计算出来的这道公式。
??1/v(aΦ/at)=s-ΣaΦ+d▽^24Φ。
??这个公式第一眼看起来可能有些陌生。
??但如果把最后【4Φ】的4给去掉,想必许多聪明的同学便认出来了。
??没错!
??这便是一切核工程的起点,整个核工程物理最重要的方程之一……
??中子扩散方程。
??它描述了中子通量密度分布的变化情况,并且在空间上是一个二阶微分方程,在某些情况下能够变成赫姆霍兹方程作出波动解。
??同时它在时间上是个一阶微分方程,可以得到时间上的单调发展情况。
??一般来说。
??对于任何一个完整的框架,你都可以从中反推出这道公式的正确表达式。
??但