¿Cuál es el papel del neutrón en la fisión nuclear?

Los neutrones juegan un papel crítico en la fisión nuclear.

Como el único eléctricamente neutro de los tres componentes más comunes de los átomos, es el único que puede acercarse lo suficiente al núcleo para interactuar directamente con él. Cuando un neutrón “toca” un núcleo, la identidad de ese núcleo en particular cambia. El número de protones más el número de neutrones determina las características de un núcleo. Cuando se agrega un nuevo neutrón, el nucleido resultante puede ser, y generalmente es, menos estable. Unos pocos nucleidos se vuelven tan inestables que se rompen en dos piezas grandes desiguales y liberan algunos protones, neutrones y otras radiaciones. Se suman a una cantidad considerable de energía, que proviene de la energía de unión del núcleo original. Eso es fisión.

La capacidad de un neutrón para desencadenar un evento de fisión que libera más neutrones, lo que puede, en determinadas circunstancias, desencadenar más eventos de fisión es la esencia de una reacción en cadena de fisión.

No todos los eventos de fisión son provocados por un neutrón. Algunos nucleidos pueden descomponerse por fisión espontánea. Dado que la “economía” de neutrones se puede controlar en cierta medida con diversos materiales que pueden absorber, ralentizar o reflejar neutrones, se pueden usar para regular una reacción en cadena de fisión nuclear para producir calor a una velocidad determinada, o incluso se pueden “cambiar” ” apagado. Los otros materiales dentro y alrededor del núcleo de un reactor y su disposición geométrica también son un factor en la operación de un reactor nuclear de fisión. La estrella del espectáculo es el Neutron neutral, pero se autodestruye en unos 10 minutos si está solo. Los protones también son nucleones.

Cuando un neutrón de energía ‘suficiente’ se absorbe en un núcleo, le presta un núcleo inestable. Las fuerzas nucleares (fuerzas fuertes y semanales) no pueden mantener el núcleo intacto. Entonces, se divide en dos núcleos más ligeros y en ese proceso se liberan más neutrones.

Entonces,

El papel del neutrón está haciendo que el núcleo sea inestable para iniciar la fisión.

Gracias al Sr. Khalid por su respuesta, pero es posible que pueda hacer esa respuesta aún más detallada. En MC Physics, los neutrones son simplemente protones con algunos componentes adicionales (electrones, neutrinos y otras partículas cargadas ). De hecho, los neutrones son la versión estable de protones cargados inestables, ya que todas las cargas son impulsadas naturalmente para unirse con cargas de tipo opuesto.

En los átomos más pesados ​​formados en el universo más antiguo, algunas monocargas de fuerza de quark más extrañas también podrían incorporarse en los núcleos durante la formación de protones o incluso la formación de núcleos. Todas estas cargas adicionales pueden proporcionar estabilidad o inestabilidad, dependiendo de la estructura protón / núcleo. Pero son las cargas impares más fuertes las que causan la inestabilidad más severa en los átomos de alta masa.

En la fisión nuclear, son las emisiones confinadas de partículas de masa de alta energía cinética (fotones, electrones, neutrinos, etc.) las que provocan el aumento del calor (es decir, la vibración) en el material, lo que provoca una inestabilidad acelerada y un aumento de las emisiones en un ciclo violento creciente. Si se controla, puede proporcionar calor para la generación eléctrica. Si no se controla, puede provocar una explosión nuclear.

En la fisión nuclear, un núcleo pesado se divide en dos núcleos más ligeros mediante el bombardeo con un neutrón. Otro neucleón es el protón. Pero los protones son más difíciles de usar debido a su carga. Se necesita mucha energía para acercar el protón al núcleo objetivo (cargado positivamente) antes de que pueda ocurrir una reacción nuclear.

Entonces usamos neutrones, lo cual es fácil porque el neutrón no tiene carga (pero se necesita una fuente de neutrones para hacerlo), o por espalación con protones.

Cuando el plutonio o el uranio se someten a fisión, que es iniciada por un neutrón que impacta un átomo, los átomos se dividen, formando 2 átomos nuevos y liberando neutrones. Esos neutrones impactan a otros átomos y comienzan una reacción en cadena.

Los neutrones causan fisión y son generados por fisión. Cuando se crean suficientes neutrones para causar la misma cantidad de fisión que los que los crearon, además de fugas y otras pérdidas, entonces se produce una reacción en cadena “crítica” estable. Se llama ciclo de vida de neutrones, y creo que la marina tiene un valioso neumónico para los términos en la ecuación que lo describe.

Bombardear el átomo que intervino en la fisión. Por ejemplo, una neurona bombardea un átomo de U-235, haciéndolo inestable U-236, por lo que divide la energía al mismo tiempo.

Entra en el núcleo de un átomo, como U-235 y lo hace más inestable de lo que ya es, lo que hace que se divida en 2 trozos más pequeños junto con 2 o 3 neutrones adicionales para llevar en la reacción en cadena.

Podemos decir que el neutrón juega un papel importante en la fisión nuclear. En este proceso se usa un combustible nuclear como el uranio 235.

Un átomo de uranio 235 absorbe un neutrón y libera dos átomos nuevos o podemos decir dos elementos nuevos (el uranio 235 produce Ba 139 y Kr 94). También libera 3 neutrones y algo de energía de enlace.

Estos 3 neutrones reaccionan aún más con más átomos de uranio 235 individualmente y la reacción en cadena continúa produciendo una gran cantidad de energía.

Básicamente para crear inestabilidad en el núcleo y un núcleo inestable se moverá hacia la estabilidad mediante la liberación de energía.

Esperando que eso ayude.