Concepto
de masa crítica.
Reactor térmico. Reactor rápido. Reactor reproductor.
Reactor convertidor.
Respuesta a las cuestiones (1)
Concepto
de masa crítica.
Masa crítica es la cantidad mínima necesaria de
un determinado material fisible capaz de mantener la fisión
en cadena una vez que esta se ha iniciado con una fuente externa
de neutrones.
El concepto de masa crítica se introduce en física
nuclear debido a que existen diversas reacciones distintas a
la fisión que anulan el efecto de los dos o tres neutrones
que se liberan en cada acto de fisión (principalmente,
captura radiactiva por los diversos materiales extraños
existentes en el sistema). Además, algunos neutrones
escapan definitivamente del sistema sin interaccionar. La fracción
de neutrones que se sale definitivamente de los límites
del sistema puede reducirse convenientemente aumentando el tamaño
(masa) del material físil.
Reactor térmico. Reactor
rápido. Reactor reproductor. Reactor convertidor.
Aunque los reactores nucleares pueden clasificarse de varios
modos, la distinción más fundamental es la que
se basa en la energía cinética de los neutrones
responsables de la fisión en un reactor determinado.
Casi todos los neutrones liberados por fisión poseen
energías elevadas y, por tanto, de no existir un moderador
en el núcleo o el reflector, la mayoría de las
fisiones serían producidas por neutrones rápidos.
El reactor nuclear que corresponde a este caso recibe el nombre
de reactor rápido.
El combustible de estos reactores debe contener una proporción
considerable (10% o superior) de material físil. El resto
debe consistir en una sustancia de número másico
elevado o medio, ya que los elementos de número másico
bajo frenarían los neutrones.
Cuando el núcleo del reactor contiene una proporción
considerable de moderador, la elevada energía de los
neutrones de fisión cae rápidamente a la región
térmica. La mayor parte de las fisiones en un reactor
de este tipo, que se denomina reactor térmico, serán,
pues, producidas por neutrones térmicos o lentos.
Si en el núcleo de un reactor o en lo que se denomina
capa fértil en torno del mismo existe una especie fértil,
esta se convertirá en físil por captura neutrónica.
Cuando el núcleo físil producido es idéntico
al empleado para producir la fisión en cadena, el reactor
se denomina reactor reproductor. Si el núcleo físil
producido es de distinta especie, tenemos un reactor convertidor
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