Ecco una ripartizione del processo:
* Neutroni dalla fissione: Quando un atomo di uranio subisce una fissione, rilascia neutroni a movimento rapido (con alta energia cinetica).
* I neutroni veloci sono inefficienti: Questi neutroni veloci hanno meno probabilità di essere catturati dagli atomi di carburante perché si muovono troppo rapidamente.
* moderazione: Per rallentare i neutroni, viene utilizzato un materiale moderatore. I moderatori sono elementi leggeri, come l'acqua (H2O) o la grafite (C), che hanno una massa simile ai neutroni.
* Collisione e trasferimento di energia: Quando i neutroni veloci si scontrano con atomi di moderatore, perdono energia e rallentano. Pensala come una palla da biliardo che colpisce un'altra palla:l'energia viene trasferita.
* Neutroni termici: I neutroni di energia più lenti e inferiori sono chiamati neutroni termici. È più probabile che vengano catturati dagli atomi di carburante, causando ulteriore fissione e sostenendo la reazione a catena.
Perché la moderazione è importante?
* Reazione a catena: Senza moderazione, i neutroni sfuggono al nucleo del reattore prima di causare ulteriore fissione e la reazione a catena si fermerebbe.
* Controllo: I moderatori consentono il controllo della velocità di reazione. Regolando la quantità di moderatore nel nucleo, il tasso di fissione può essere aumentato o ridotto.
Materiali moderatori comuni:
* Acqua (H2O): Il moderatore più comune nei reattori di acqua leggera (LWRS).
* Grafite (C): Utilizzato in alcuni reattori, specialmente in alcuni design più vecchi.
* Acqua pesante (D2O): Utilizzato nei reattori Candu, un tipo di reattore progettato in Canada.
In sintesi, la moderazione dei neutroni è un processo cruciale nei reattori nucleari che consente ai neutroni rilasciati durante la fissione di essere rallentati e catturati dagli atomi di carburante, sostenendo la reazione a catena e fornendo energia.