Todos los números en este documento son de orden de magnitud.
El neutrón promedio creado en la fisión tiene aproximadamente un MeV de energía. Los neutrones desde la energía de nacimiento hasta los 0.6 eV se llaman neutrones rápidos. 0.6 eV y por debajo entonces serían lentos, térmicos, neutrones.
Para lo siguiente, los números son para neutrones térmicos y rápidos, respectivamente. U235 absorbe parásita neutrones con una probabilidad de quizás 98 y 140 graneros. U238 absorbe parásita neutrones con una probabilidad de quizás 3 y 300 graneros. U235 fisiones al absorber neutrones con una probabilidad de quizás 600 y 300 graneros. U238 tiene secciones transversales de fisión relativamente bajas que pueden ignorarse para este argumento.
Si observa estos números, verá que es mucho más probable que los neutrones térmicos causen fisión en lugar de absorciones parasitarias que los neutrones rápidos. Especialmente cuando considera que los reactores de potencia actuales son principalmente U238.
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Por lo tanto, queremos reducir la velocidad de los neutrones lo más rápido posible, en la menor cantidad de colisiones posible. Esto es lo que hacen los moderadores. Son elementos ligeros de modo que el neutrón ligero puede ceder mucha energía en una colisión. El hidrógeno, como en el agua, tiene un núcleo aproximadamente del mismo peso que un neutrón, de modo que puede entregar casi el 100% de su energía en una sola conclusión. También tiene una sección transversal de absorción parasitaria relativamente baja. Es barato. Y tiene buenas propiedades de transferencia de calor. Y es un fluido. Todo esto lo convierte en un buen moderador. El carbono, el agua pesada, el berilio son otras cosas que tienen la mayoría de estas propiedades y también son buenos moderadores. ¿Por qué no helio? Debe ser difícil comprimirlo a una densidad lo suficientemente alta como para tener suficientes átomos de helio en un reactor para ser un buen moderador. Debería agregar densidad a la lista.