¿Qué es la reacción nuclear controlada?

Answer 1

En promedio, el número de neutrones emitidos por la fisión del núcleo U-235 es ~ 2.43. El reactor está diseñado de tal manera que de 2,43 solo 1 neutrón puede causar otra fisión. El resto 1.43 será absorbido por elementos no fisibles, por producto de U-235 y barras de control, etc.

Ahora primero permítanme presentarles el término ‘k’, la constante de reproducción. Es el número promedio de neutrones de cada fisión lo que ocasionalmente causa otra fisión.

Durante el inicio, la ‘k’ se mantiene ligeramente por encima de una (k = 1.001). Esto significa que 1000 neutrones de fisión causarán 1000 fisión y estas reacciones de fisión generarán 1001 neutrones de fisión y estos neutrones nuevamente producen 1002.001 neutrones y continúa y así aumenta la potencia. Una vez que alcanza el nivel deseado k se mantiene en 1, esto se llama ” criticidad”.

Sin embargo después de algún tiempo;

1. El combustible comienza a agotarse, es decir, se reduce la concentración de U-235.
2. Y, simultáneamente, los “subproductos” de las reacciones de fisión comienzan a acumularse en el combustible. Estos subproductos tienden a absorber los neutrones disponibles, lo que causa fisión con U-235.

Como resultado, el valor k comienza a disminuir por debajo de uno. Por lo tanto, para mantener la misma potencia deseada, las barras de control (hechas de boro y / o cadmio) se levantan ligeramente. Esto reduce la absorción de neutrones por el boro. Así, ahora hay más neutrones disponibles para la fisión.

Sin embargo, en algún momento el combustible se agota tanto que ya no soporta la reacción en cadena. Y para mantener la reacción en cadena, este combustible gastado se reemplaza por combustible nuevo.