Nükleer fisyon

Neutron capture’dan fragmentlere

Neutron elektriksel yüksüz olduğu için Coulomb barrier ile itilmez. Fission tek bir fragment pair üretmez; geniş mass distribution vardır.

Her event’te nucleon number, charge, total energy ve momentum korunur. Fragments çoğu kez neutron-rich olur.

Yaklaşık 200 MeV neden

Medium-mass nuclei nükleon başına very heavy nuclei’den daha güçlü bağlıdır. Ürünlerin total rest mass değeri daha küçüktür.

Q=(m_i−m_f)c² ve energy’nin büyük kısmı başlangıçta charged fragments kinetic energy’si olarak çıkar.

Prompt neutrons

Bir fisyon genellikle birkaç neutron yayar. Bazıları kaçar veya fisyon oluşturmadan absorbe olur; bazıları yeni fisyon başlatır.

Chain reaction, deterministic tek-neutron zinciri değil bir population process’tir.

Multiplication factor k

k<1 subcritical, k=1 critical steady chain, k>1 supercritical growth anlamına gelir.

k geometry, composition, neutron spectrum, leakage ve absorption’dan etkilenir.

Delayed neutrons

Neutrons’un çoğu prompt çıkar; küçük bir fraction fission products beta decays sonrasında gecikmeli oluşur.

Bu küçük delayed component reactor kinetics’in yavaş ve kontrol edilebilir olmasında kritiktir.

Reactor roles

Moderator neutron spectrum’u değiştirir, control absorbers neutrons’u yakalar, coolant heat taşır, fuel fissile nuclei içerir.

Criticality neutron population balance kavramıdır; temperature ile aynı şey değildir.

Decay heat

Chain reaction durduktan sonra radioactive fission products decay etmeye devam eder ve decay heat üretir.

Bu prompt fission power’dan farklıdır ve shutdown engineering için önemlidir.

Çözümlü örnek