核裂变反应的结果生成几个中等质量数的裂变碎片及其衰变产物。有很多可能核裂变方式，其绝大多数是分裂成两个裂变碎片核。对于热中子引起的²³⁵U 的裂变来说，已发现了约30多种不同裂变方式，也即约有60多种裂变碎片。裂变碎片的质量数大都分布在72～158之间。几乎所有的裂变碎片都是不稳定的，它们要经过一系列β及γ衰变。这样在最终裂变产物中可能包括了有300多种不同核素的各种放射性及稳定核同位素。

某些裂变产物吸收中子所引起的反应性亏损。中子与裂变物质作用发生裂变反应时，裂变物质的原子核一般分裂成两个中等质量数的核，称为裂变碎片，并发射出中子和其他放射性射线。这些裂变碎片几乎都有过大的中子—质子比，经过一系列β衰变后，转变为许多种稳定核。裂变碎片及其衰变产物统称裂变产物。

裂变产物中有些元素核，例如¹³⁵Xe、¹⁴⁹Sm、¹⁵¹Sm、¹¹³Cd、¹⁵⁵Gd 和¹⁵⁷Gd 等，具有相当大的热中子吸收截面，其中¹³⁵Xe 和¹⁴⁹Sm 吸收热中子尤为强烈。在反应堆内，它们消耗堆内中子，对反应堆有效增殖性造成不利影响，故把这些中子吸收截面大的裂变产物视作“毒素”。

裂变产物中有些核素有较长的半衰期或较强的放射性，这将给它们的运输及最终安全储存都带来一系列的特殊问题。这也是在利用裂变能量时必须考虑的重要问题之一。有些裂变产物如¹³⁵Xe 和¹⁴⁹Sm 都具有相当大的热中子吸收截面，它们将会吸收反应堆内的热中子，从而影响到反应堆的中子平衡。，对这些裂变产物的产生、衰变及消失的过程要加以认真研究。

在热中子反应堆中，¹³⁵Xe 是引起裂变产物中毒最重要的一种同位素。它通过两种途径生成一是由裂变直接产生的，对于²³⁵U 裂变，它的产额为0.00228；二是从裂变产物¹³⁵I 经β衰变转化而来，对于²³⁵U 裂变，¹³⁵I 的产额为0.06386，其中91%将转化为¹³⁵Xe。由此可见，¹³⁵Xe 主要来源于¹³⁵I 的β衰变。右图表示了碘和氙的生成过程。

碘和氙的生成

当反应堆起动后稳定功率运行时，碘和氙的浓度随着运行时间的增长而增加，大约经过5～6个该同位素半衰期后，达到平衡浓度(或称饱和浓度)。这相当于在稳定功率下运行2～3d，就可达到平衡浓度。这时，¹³⁵I 和¹³⁵Xe 的产生率正好等于其消失率，它们的浓度保持不变。平衡氙浓度时引起的反应性亏损称为平衡氙毒。它的大小与反应堆功率密度和核燃料的富集度有关。

反应堆功率改变，或者堆内功率分布较大扰动，都会引起氙的不稳定中毒。停堆后出现的碘抗现象以及由于堆内局部功率扰动激励的氙振荡现象是瞬态氙的两个典型例子。

停堆后，碘的生成和氙因吸收中子而消失都停止了。停堆时所积累的碘和氙分别以6.7h和9.2h的半衰期继续衰变。当碘的浓度比氙的浓度大，且为λ_Xe/λ1倍时，碘衰变成氙的速率，比氙的衰变速率快，则在停堆后的一段时间内，氙的积累暂时增加。与此，碘的浓度在不断下降，碘的衰变也在减弱。于是，氙的浓度达到最大值后就会逐渐下降。

停堆后反应堆的反应性随时间的变化而形成一低谷的现象。碘坑的大小与反应堆的中子注量率有关。中子注量率越高，碘坑越大越深，反应堆设计时必须考虑这一因素。在碘坑期内，若剩余反应性大于零，反应堆能重新起动;若剩余反应性小于零，则反应堆无法重新起动，只能等待爬出碘坑后再起动，从而使反应堆再起动受到一定的限制，特别是对剩余反应性较小的石墨堆。克服的办法有两种一种是在堆内加入更多的燃料，使其有足够剩余反应性克服碘坑，但这种方法要有相应的安全措施。另一种是适当地控制停堆程式，使停堆后氙的积累比较少，这样反应堆再起动将会受到很小的限制。

碘坑深度停堆后反应堆剩余反应性下降到最小值的程度。

反应堆内氙浓度和功率分布产生空间振荡的现象。在大型热中子反应堆内，局部区域功率扰动会引起局部区域氙浓度和增殖係数的变化。反过来，后者又引起前者的变化。两者相互作用有可能产生氙致功率振荡。如果氙致功率振荡不加以控制和抑制，有可能危及堆芯安全。由于这种氙的瞬态过程比较缓慢，振荡周期比较长，利用控制棒移动能有效地加以控制和抑制。

在所有的裂变产物中，钐-149对堆的影响仅次于氙-135。对能量为0.025电子伏的中子，钐-149的吸收截面为40800靶。

钐中毒