¿Por qué no se puede acelerar el deterioro de la vida media nuclear con calor?

Permítanme comenzar diciendo que la temperatura hace una gran diferencia en nuestras centrales nucleares. Sin embargo, las temperaturas más altas en realidad disminuyen la tasa de fisión. Esta es una característica de control importante, llamada retroalimentación negativa, ya que si la potencia aumenta, la temperatura aumenta, la tasa de fisión disminuye, se amortigua automáticamente. Esto sucede porque la absorción de neutrones parásitos en U238 ocurre en gran medida en “resonancias”. Estas son muy estrechas en energía, de modo que los neutrones en ciertos rangos de energía se agotan. Si el combustible del reactor es más cálido, sus átomos se mueven más rápido y la velocidad relativa de los átomos y los neutrones pone más energías de neutrones debajo de las resonancias, lo que los confunde. Más absorción de neutrones parásitos significa menos neutrones disponibles para la fisión U235.

Permítanme decir que apuesto a que podrían afectar los núcleos que se descomponen por la captura de electrones. Si eliminas los electrones de la vecindad de los núcleos calentando los átomos lo suficiente como para que se ionicen, creo que la captura de electrones se ralentizaría. Vaya, estabas buscando acelerar.

Para las interacciones que no incluyen neutrones o captura de electrones, adivinaré.

El calor es la energía cinética (KE) de (moléculas y) átomos.

A temperaturas normales, el KE es mucho más pequeño que la repulsión de Coulomb entre las nubes de electrones de los átomos.

A temperaturas más altas, el KE es mucho más grande que la energía de unión de electrones de los electrones y los átomos se convierten en plasma, a estas temperaturas aún puede ser cierto que el KE es mucho más pequeño que la repulsión de los núcleos de Coulomb.

Si va a temperaturas aún más altas, digamos 800 millones de grados C, y si tiene núcleos Z bajos como el deuterio (D) y el tritio (T), los núcleos se golpean entre sí y, en el caso de D y T, causan fusión.

Entonces, tal vez se trata de una cuestión de definición, cuando la temperatura es lo suficientemente alta como para afectar los núcleos, las reacciones que tienen lugar tienen diferentes nombres. Por ejemplo, se podría pensar que el núcleo combinado formado por DT se descompone en helio y un neutrón, pero esto sucede tan rápido que es poco interesante llamarlo así.

En circunstancias normales, el calor no afecta a los átomos. El calor es MOVIMIENTO molecular o atómico, la vida media es inestabilidad en el NÚCLEO DE CIERTOS ÁTOMOS. Entonces, el calor “normal” afecta a átomos completos, la vida media funciona en el 0,1% de la parte del átomo completo, los núcleos. La única forma, el calor podría afectar a los núcleos, si el calor es lo suficientemente alto como para eliminar todos los electrones y mover los núcleos lo suficientemente rápido como para golpearse entre sí, derribando el impulso de las cargas positivas de los núcleos. Este calor es 100,000,000 grad C o superior. Buena suerte para calentar tu horno a esta temperatura. Los débiles humanos usan ciclotrones o bombas nucleares para alcanzar esta temperatura. Por su propia seguridad, no intente esto en casa 🙂

Los procesos nucleares no se ven afectados por los atributos físicos / químicos.

Puede sumergir un elemento activo en cualquier sustancia química que desee o someterlo a cualquier entorno físico, la actividad de la sustancia nunca cambiará.

Para reducir la actividad de los productos de fisión altamente activos, India está a punto de desarrollar quemadores de actividad impulsados ​​por el acelerador. [1]

Notas al pie

[1] https://www.iaea.org/OurWork/ST/

El calor solo afecta a los átomos en su conjunto. La vida media es una característica del núcleo. El calor no tiene efecto sobre la vida media nuclear.

También puede intentar cambiar la vida media pintando el material de un color diferente.