¿Por qué los neutrones deben ralentizarse en las reacciones de fisión?

Utilizamos moderadores para ralentizar los rápidos neutrones procedentes de la fisión.
Los moderadores son materiales con bajo A (número de masa). Esto es para que las ‘secciones transversales de dispersión de neutrones’ sean grandes, lo cual es alto para materiales con bajo contenido de A (por ejemplo, H, H2O, D2O, grafito, etc.)
Las secciones transversales de dispersión de neutrones (elásticas) afectan la “potencia moderadora” del moderador y las dos están relacionadas en proporciones directas.

Para obtener energía sostenible del reactor, los neutrones deben reducirse . Esto se debe a que los reactores en uso hoy en día son ‘reactores térmicos’ y se basan en ‘fisión térmica (lenta) inducida por neutrones pf U-235’ para obtener energía.

Lo que escribiste está bien, espera el hecho de que no responda la pregunta formulada. La pregunta es por qué tenemos que reducir la velocidad. Explique de tal manera que pueda ser entendido incluso por laicos. Salud.

Los neutrones producidos cuando las fisiones de un núcleo son demasiado rápidas para el menor de los dos rangos de energía que pueden causar la fisión de un núcleo.

La reacción en cadena de fisión depende de la liberación de más neutrones de los capturados. Un neutrón que golpea un núcleo fisionable debe tener la energía adecuada para provocar su fisión. Demasiado o muy poco simplemente no funciona.

Algunas reacciones requieren neutrones en un rango de energía mucho más alto. Los reactores diseñados para usar esas reacciones se denominan reactores de espectro rápido. Deben tener un núcleo más grande para dar a los neutrones rápidos una mejor oportunidad de golpear un núcleo fisionable.

Un reactor diseñado para usar el rango de energía más bajo es mucho más fácil de regular porque el moderador, que ralentiza los neutrones, se puede usar fácilmente para “estrangular” el flujo de neutrones.

En fisión, cada núcleo de uranio-235 emite en promedio más de dos neutrones. Si uno de estos dos neutrones es absorbido por otro núcleo de uranio-235, causando su fisión, podemos tener una reacción en cadena sostenible. Sin embargo, solo un neutrón lento, en lugar de un neutrón rápido, tiene una sección transversal alta (posibilidad) de absorción. Es por eso que los neutrones se ralentizan mediante el uso de un moderador.

Debido a que los núcleos fisionables como U-235, U-233 y Pu-239 tienen una alta probabilidad de fisión cuando son bombardeados por neutrones de movimiento lento. El sitio adjunto a continuación lo explica maravillosamente con imágenes.

Más acerca de los neutrones

Los neutrones lentos tienen una mayor probabilidad de ser capturados por el U-235 causando una fisión. Con combustible poco enriquecido y neutrones rápidos, U-238 captura demasiados de los neutrones primero y muy pocos causan que las fisiones mantengan una reacción en cadena.