O que é nêutron de fissão – definição

Os nêutrons de fissão são nêutrons produzidos na fissão nuclear. Eles têm espectro típico e sabe-se que os nêutrons de fissão são importantes em qualquer sistema de reação em cadeia. Dosimetria de Radiação

Os nêutrons de fissão são nêutrons produzidos na fissão nuclear . Eles têm espectro típico e sabe-se que os nêutrons de fissão são importantes em qualquer sistema de reação em cadeia. Os nêutrons  desencadeiam a  fissão nuclear  de alguns núcleos ( 235 U ,  238 U  ou mesmo  232 Th ). O que é crucial a fissão de tais núcleos produz  2, 3 ou mais  nêutrons livres .

Mas nem todos os nêutrons são liberados  ao mesmo tempo após a fissão . Até a natureza da criação desses nêutrons é diferente. Deste ponto de vista, geralmente dividimos os nêutrons de fissão em dois grupos a seguir:

  • Nêutrons Prompt .  Os nêutrons imediatos são emitidos  diretamente da fissão  e são emitidos dentro de  um período muito curto de cerca de 10 a 14  segundos .
  • Nêutrons atrasados .  Os nêutrons atrasados ​​são emitidos por  fragmentos de fissão ricos em nêutrons,   chamados  precursores atrasados ​​de nêutrons . Esses precursores geralmente sofrem  decaimento beta,  mas uma pequena fração deles está excitada o suficiente para sofrer  emissão de nêutrons . O fato de o nêutron ser produzido através desse tipo de decaimento e ocorrer  ordens de magnitude posteriormente  comparadas à emissão dos nêutrons imediatos desempenha um papel extremamente importante no controle do reator.

Espectro de nêutrons de fissão

Região de Nêutrons Rápidos

Espectro de nêutrons de reator térmicoA primeira parte do  espectro de fluxo de nêutrons  nos reatores térmicos é a  região dos nêutrons rápidos . Todos os nêutrons produzidos pela fissão nascem como  nêutrons rápidos  com alta energia cinética.

A princípio, precisamos distinguir entre  nêutrons rápidos  e  nêutrons imediatos . Às vezes, os nêutrons imediatos podem ser  confundidos  incorretamente com os nêutrons rápidos. Mas há uma diferença essencial entre eles.  Nêutrons rápidos  são nêutrons categorizados de acordo com a  energia cinética , enquanto que os  nêutrons rápidos  são categorizados de acordo com o  tempo de sua liberação .

A maioria dos  nêutrons  produzidos na fissão são nêutrons rápidos. Geralmente,  mais de 99%  dos nêutrons de fissão são os nêutrons imediatos, mas a fração exata depende do nuclídeo a ser fissionado e também depende de uma energia incidente de  nêutrons  (geralmente aumenta com a energia). Por exemplo, uma fissão de  235 U  por nêutron térmico produz  2,43 nêutrons , dos quais  2,42 nêutrons são os nêutrons imediatos  e 0,01585 nêutrons  (0,01585 / 2,43 = 0,0065 = ß)  são  os nêutrons atrasados .

Espectros de energia de nêutrons imediatos - Dependência do núcleo de fissão.A grande quantidade de nêutrons imediatos e até os nêutrons atrasados ​​nascem como nêutrons rápidos (ou seja, com energia cinética superior a> 1 keV). Mas esses dois grupos de nêutrons de fissão têm espectros de energia diferentes, portanto, eles contribuem para o espectro de fissão de maneira diferente. Como  mais de 99%  dos nêutrons de fissão são os nêutrons imediatos, é óbvio que eles dominarão todo o espectro.

Portanto, o espectro rápido de nêutrons pode ser descrito pelos seguintes pontos:

  • Quase todos os nêutrons de fissão têm  energias entre 0,1 MeV e 10 MeV .
  • A energia média de nêutrons é de cerca de  2 MeV .
  • A energia de nêutrons mais provável é de cerca de  0,7 MeV .

O espectro rápido de nêutrons pode ser aproximado pela seguinte distribuição (normalizada para uma):

Os nêutrons liberados durante a fissão com uma energia média de  2 MeV  em um reator sofrem, em média,  várias colisões  ( elásticas  ou  inelásticas ) antes de serem absorvidos. Como resultado dessas colisões,  eles perdem energia , de modo que o espectro do  reator não é idêntico ao espectro de fissão , é sempre  ‘mais suave’  que o espectro de fissão. O fato é que o espectro de fissão é a parte do espectro do reator.

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