多选题
293、屏蔽中子时可以采用水做屏蔽体,下列哪些是水做屏蔽体的特点有()
A
价格便宜
B
富含氢
C
氢俘获热中子后放出的γ射线能量低
D
水具有流动性
E
水的导热性好
答案解析
正确答案:ABCDE
解析:
**解析:**
在辐射防护工程中,水是一种常用且有效的中子屏蔽材料。以下是对各个选项的详细分析:
1. **A. 价格便宜**:
水作为一种常见的自然资源,获取成本极低,相比于含硼聚乙烯、石蜡或混凝土等其他屏蔽材料,其经济性非常显著。因此,该选项正确。
2. **B. 富含氢**:
中子屏蔽的主要原理是通过弹性散射使快中子慢化(降低能量)。氢原子核(质子)的质量与中子最接近,因此在碰撞过程中能量传递效率最高,是极佳的慢化剂。水分子($H_2O$)中含有大量的氢原子,具有很高的氢密度,非常适合用于慢化中子。因此,该选项正确。
3. **C. 氢俘获热中子后放出的$\gamma$射线能量低**:
当中子被慢化为热中子后,会被原子核俘获。氢核俘获中子后发生反应 $^1H(n, \gamma)^2H$,释放出的俘获$\gamma$射线能量约为 2.22 MeV。相比于其他一些材料(如某些金属)俘获中子后可能产生的更高能量的$\gamma$射线,2.22 MeV 的能量相对较低,后续的$\gamma$屏蔽相对容易处理。因此,该选项正确。
4. **D. 水具有流动性**:
水的流动性使其能够填充不规则的空间,适应复杂的几何形状,便于在反应堆池、储存池等场景中作为屏蔽层使用。同时,流动性也便于通过管道系统进行循环和更换。因此,该选项正确。
5. **E. 水的导热性好**:
在中子屏蔽过程中,中子的动能最终转化为热能,导致屏蔽体温度升高。水不仅比热容大,而且具有良好的导热性和对流换热能力,能够有效地将屏蔽过程中产生的热量带走,防止屏蔽体过热。这也是为什么水常被用作反应堆的冷却剂和屏蔽剂双重角色的原因。因此,该选项正确。
综上所述,所有选项均描述了水作为中子屏蔽体的特点。
**正确答案:ABCDE**
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