增殖性材料

增殖性材料是指本身在熱中子的作用下不易發生核裂變 ， 但是通過中子俘獲和接下來的核反應能產生可裂變物質的材料 。 可以通過在覈反應堆中接受輻射轉換爲可裂變物質的天然增殖性材料有如下幾種 ： 釷 - 232 ， 可以轉化爲鈾 - 233 鈾 - 234 ， 可以轉化爲鈾 - 235 鈾 - 238 ， 可以轉化爲鈈 - 239 在覈反應堆中 ， 通過俘獲一箇中子就可以轉化爲可裂變材料的人工合成同位素包括 ： 鈈 - 238 ， 可以轉化爲鈈 - 239 鈈 - 240 ， 可以轉化爲鈈 - 241 有一些超鈾元素需要俘獲超過一箇中子才能轉變成半衰期較長的可裂變物質 ， 這樣這些物質纔有可能在衰變前通過捕獲一箇中子發生裂變 鈈 - 242 - 鎇 - 243 - 鋦 - 244 - 鋦 - 245 鈾 - 236 - 鎿 - 237 - 鈈 - 238 - 鈈 - 239 鎇 - 241 - 鋦 - 242 - 鋦 - 243 ( 或者更可能的反應是鋦 - 242衰變成爲鈈 - 238 ， 同樣需要一個額外的中子來變成可裂變核素 ） 由於在最終轉變爲可裂變物質前 ， 每個反應都需要3個到4個熱中子 ， 而一個熱中子引發的裂變僅僅釋放出2到3箇中子 ， 這些核素反應會減少自由中子的數量 。 在快速反應堆中 ， 可能需要較少的中子就可以變成裂變材料 ， 而在他們裂變時會產生更多的中子 。 增殖反應堆是指反應堆中只需要少量甚至不需要中子減速劑 ， 因此他們需要應用快中子 。 增值反應堆可以用於製造比他們消耗得更多的裂變材料 。 這是 ， 需要將增殖材料放置在反應堆核心的周圍 ， 或者放置在特殊的燃料棒中 。 由於鈈 - 238 、 鈈 - 240和鈈 - 242都是增殖材料 ， 而這些材料在熱反應堆中無法有效利用 ， 將這些材料與其他不可裂變同位素聚集起來將比在熱反應堆中更容易 。