fisica

MARIA BELEN VERA RIVADENEIRA 4TO “D” CIVIL
UNIDAD 11
FUSION Y FISION
11.1 INTERACCIONES QUE IMPLICAN NEUTRONES
La rapidez de reacciones inducidas por neutrones aumenta conforme disminuye la energía cinética del neutrón. Los neutrones libres experimentan decaimiento beta con un tiempo de vida media de casi 10 min. Sin embargo, una vez que los neutrones libres entran en lamateria, muchos de ellos son absorbidos por los núcleos atómicos y son estabilizados del decaimiento mediante la fuerza nuclear de otros nucleones.
Un neutrón rápido (energía mayor que aproximadamente 1 M eV) que viaja a través de la materia se somete a muchos eventos de dispersión con los núcleos. En cada evento el neutrón cede una parte de su energía cinética a un núcleo. Una vez que la energía delneutrón es suficientemente baja, existe una alta probabilidad de que el neutrón sea capturado por un núcleo, un evento que se acompaña por la emisión de un rayo gamma. Dicha captura del neutrón se puede escribir

En algunos materiales y para neutrones rápidos, predominan los choques elásticos. Los materiales en los que ocurre esto reciben el nombre de moderadores porque frenan (o moderan) demadera muy efectiva los originalmente energéticos neutrones. La interacción de neutrones con la materia aumenta con la energía decreciente del neutrón, porque un neutrón frenado pasa más tiempo en la vecindad de los núcleos blanco.
11.2 FISION NUCLEAR
La fisión nuclear ocurre cuando un núcleo pesado, como el , se divide en dos núcleos más pequeños. La fision se inicia cuando un nucleo pesadocaptura un neutron termico. Al multiplicar la masa defecto por se obtiene el valor numerico de la energia liberada.
El nucleo de uranio se habia dividido en dos fragmentos casi iguales despues de absorber un neutron. Tal suceso fue de considerable interes para los fisicos que intentaban entender el nucleo, pero tuvo consecuencias incluso de mas largo alcance. Las mediciones mostraron que alrededorde 200 M eV de energia se liberaban en cada evento de fision, y este hecho afecto el curso de la historia.
La fision de por neutrones termicos pueden representarse por la ecuacion

La fisión también resulta en la producción de varios neutrones, normalmente dos o tres. En promedio, alrededor de 2.5 neutrones se liberan por evento. Una reacción de fisión común para el uranio es

11.3REACCIONES NUCLEARES
Un reactor nuclear es un sistema diseñado para mantener lo que se llama reacción en cadena auto sostenida. Se trata de un importe proceso que fue logrado por primera vez en 1942 por Enrico Fermi y su equipo en la Universidad de Chicago, con uranio natural como combustible. La mayor parte de los reactores en operación en la actualidad también usan uranio como combustible.
Con elpropósito de alcanzar la reacción en cadena autosostenida, uno de los neutrones emitidos en cada fisión de , en promedio, debe ser capturado por otro núcleo de y provocar que el núcleo se fusione. Un parámetro útil para describir el nivel de operación del reactor es la constante de reproducción K, definida como numero promedio de neutrones de cada evento de fisión que ocasiona otro evento de fisión.Como se ha visto, K puede tener un valor promedio de 2.5 en la fisión del uranio.
Control del nivel de potencia.
Para controlar el nivel de potencia se insertan barras de control en el núcleo del reactor. Las barras están hechas de materiales, como el cadmio que son muy eficientes al absorber neutrones. Ajustando el número y posición de estas barras de control en el núcleo del reactor, elvalor K puede variarse y puede conseguirse cualquier nivel de potencia dentro del intervalo de diseño del reactor.
Varios tipos de sistemas de reactores convierten la energía cinética de los fragmentos de fisión en energía eléctrica. El reactor más común en uso en Estados Unidos es el reactor de agua presurizada, y se examinara este tipo porque sus partes principales son comunes a todos los...