¿Qué es el fisión neutrón?

Los neutrones de fisión son neutrones producidos en la fisión nuclear . Tienen un espectro típico y se sabe que los neutrones de fisión son importantes en cualquier sistema de reacción en cadena. Los neutrones  desencadenan la  fisión nuclear  de algunos núcleos ( ²³⁵ U ,  ²³⁸ U  o incluso  ²³² Th ). Lo que es crucial, la fisión de tales núcleos produce  2, 3 o más  neutrones libres .

Pero no todos los neutrones se liberan  al mismo tiempo después de la fisión . Incluso la naturaleza de la creación de estos neutrones es diferente. Desde este punto de vista, generalmente dividimos los neutrones de fisión en dos grupos:

• Neutrones rápidos .  Los neutrones rápidos se emiten  directamente de la fisión  y se emiten en  un tiempo muy corto de aproximadamente ^10-14  segundos .
• Neutrones Retrasados .  Los neutrones retardados son emitidos por  fragmentos de fisión ricos en neutrones   que se denominan  precursores de neutrones retardados . Estos precursores generalmente experimentan  desintegración beta,  pero una pequeña fracción de ellos está lo suficientemente excitada como para sufrir  emisiones de neutrones . El hecho de que el neutrón se produzca a través de este tipo de descomposición y esto ocurre en  órdenes de magnitud más tarde en  comparación con la emisión de los neutrones rápidos, juega un papel extremadamente importante en el control del reactor.

Espectro de neutrones de fisión

Región de neutrones rápidos

La primera parte del  espectro de flujo de neutrones  en los reactores térmicos es la  región de los neutrones rápidos . Todos los neutrones producidos por la fisión nacen como  neutrones rápidos  con alta energía cinética.

Al principio tenemos que distinguir entre  neutrones rápidos  y  neutrones rápidos . Los neutrones rápidos a veces  pueden  confundirse completamente con los neutrones rápidos. Pero hay una diferencia esencial entre ellos.  Los neutrones rápidos  son neutrones categorizados según la  energía cinética , mientras que los  neutrones rápidos  se clasifican según el  momento de su liberación .

La mayoría de los  neutrones  producidos en la fisión son neutrones rápidos. Por lo general,  más del 99 por ciento  de los neutrones de fisión son los neutrones rápidos, pero la fracción exacta depende del nucleido a ser fisionado y también depende de una energía de neutrones  incidente  (generalmente aumenta con la energía). Por ejemplo, una fisión de  ²³⁵ U  por neutrones térmicos produce  2.43 neutrones , de los cuales  2.42 neutrones son los neutrones rápidos  y 0.01585 neutrones  (0.01585 / 2.43 = 0.0065 = ß)  son  los neutrones retardados .

La gran mayoría de los neutrones rápidos e incluso los neutrones retrasados ​​nacen como neutrones rápidos (es decir, con una energía cinética superior a> 1 keV). Pero estos dos grupos de neutrones de fisión tienen espectros de energía diferentes, por lo tanto, contribuyen al espectro de fisión de manera diferente. Dado que  más del 99 por ciento  de los neutrones de fisión son los neutrones rápidos, es obvio que dominarán todo el espectro.

Por lo tanto, el espectro rápido de neutrones se puede describir mediante los siguientes puntos:

• Casi todos los neutrones de fisión tienen  energías entre 0.1 MeV y 10 MeV .
• La energía media de neutrones es de aproximadamente  2 MeV .
• La energía de neutrones más probable es de aproximadamente  0,7 MeV .

El espectro rápido de neutrones se puede aproximar mediante la siguiente distribución (normalizada a una):

Los neutrones liberados durante la fisión con una energía promedio de  2 MeV  en un reactor en promedio sufren una  serie de colisiones  ( elásticas  o  inelásticas ) antes de ser absorbidos. Como resultado de estas colisiones  , pierden energía , por lo que el espectro del  reactor no es idéntico al espectro de fisión , siempre es  «más suave»  que el espectro de fisión. El hecho es que el espectro de fisión es la parte del espectro del reactor.