Material fisil
În ingineria nucleară, un material fisionabil este un material capabil să dezvolte o reacție în lanț de fisiune nucleară .
Descriere
Toate materialele fisibile sunt la fel de capabile să susțină o reacție în lanț în care domină fie neutroni termici, fie neutroni rapizi . Adică pot fi folosite ca combustibil:
- Un reactor nuclear cu un moderator de neutroni
- Un reactor rapid , fără moderator
- Un exploziv nuclear
„Fissile” trebuie să se distingă de „Fisionable”: „Fisionable” se spune despre toate acele materiale cu atomi care pot fi plasate în fisiune în timp ce „Fissile” înseamnă că dezvoltă o reacție în lanț cu neutroni lent. În plus, „Fissile” este mai restrictiv decât „Fisionable”: deși toate materialele fisibile sunt fisibile, nu toate materialele fisibile sunt fisibile. Unele autorități folosesc adesea termenul „fisionabil” pentru a însemna doar materiale non-fissile.
În special, uraniul-238 este fisionabil, dar nu este fisibil. Fisiunea rapidă a uraniului-238 în a treia etapă a fisiunii - fuziune - arme de fisiune contribuie puternic la eficiența și puterea lor distructivă. Fisiunea rapidă a uraniului-238 generează, de asemenea, o contribuție importantă la puterea de ieșire a unor reactoare numite reactoare de neutroni rapide . Cu toate acestea, uraniul-238 nu poate realiza criticitatea de la sine, astfel încât utilizările descrise mai sus sunt ambele dependente de cantitatea de material fisilabil prezent pentru a susține lanțul de reacții .
Cele mai importante materiale fisibile
Toate acestea sunt folosite cu succes ca combustibil nuclear . Plutoniul-241 și Neptuniul-237 sunt, de asemenea, elemente fisibile importante, dar nu sunt utilizate direct ca combustibil nuclear, ci rămân amestecate cu ceilalți izotopi după reprocesare . Și alți izotopi transuranici sunt fisibili, toți având numere pare atomice și numere de masă impară. Acestea sunt:
Pentru a fi utilizat ca combustibil pentru o reacție în lanț de fisiune, materialul trebuie:
- Fiind în regiunea curbei de energie de legare unde este posibil un lanț de fisiune (adică deasupra razei )
- Au o mare probabilitate de fisiune de captare a neutronilor
- Eliberarea a doi sau mai mulți neutroni în medie prin fisiune
- Au o viață medie destul de lungă
- Fiți disponibili în cantități adecvate
Materialele fisile pot fi clasificate [1] :
- Clasa Fissile I: fără control
- Clasa Fissile II: limita cantității de materiale transportate
- Clasa Fissile III: sunt necesare transporturi speciale
Notă
- ^ Copie arhivată , la packages.llnl.gov . Adus la 24 martie 2007 (arhivat din original la 1 martie 2007) .
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) Material fisil / Material fisil (altă versiune) , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
