Fisible

Este artículo está sobre la ingeniería nuclear. Para el asunto en la geología, vea Fissility (geología). Para otras aplicaciones, vea fisión.

En ingeniería nuclear, a fisible el material es uno que es capaz de sostener a reacción en cadena de fisión nuclear.

Todos los materiales fisibles sabidos son capaces de sostener una reacción en cadena en la cual o termal o neutrones lentos o neutrones rápidos predomine. Es decir, pueden todos ser utilizados para aprovisionar de combustible:

A reactor termal, con a asesor del neutrón
A reactor rápido, sin asesor
A explosivo nuclear

Fisible contra fisionable

“Fisible” es distinguido de”fisionable". “Fisionable” es cualquier material con los átomos que pueden experimentar la fisión nuclear. “Fisible” se define para ser los materiales que son fisionables cerca neutrones con cero energía cinética. “Fisible” así, es más restrictivo que “fisionable” - aunque todos los materiales fisibles son fisionables, no todos los materiales fisionables son fisibles. Algunas autoridades incluso restringen el término fisionable para significar solamente los materiales no-fisibles.

Notablemente, uranium-238 es fisionable pero no fisible. Neutrones producidos por la fisión del e.g. U-235 tienen una energía de ca. 1 MeV (100 TJ/kg, es decir. una velocidad de 14.000 km/s) y no causa la fisión de U-238, sino los neutrones producidos cerca deuterio-tritio la fusión tiene una energía de los neutrones 14.1 del MeV (1400 TJ/kg, es decir. una velocidad de 52.000 km/s) y de la poder de la fisión uranium-238 y otro fácilmente no-fisibles actinidas. Los neutrones producidos por esta fisión no son otra vez bastante rápidos producir nuevas fisiones, así que U-238 no sostiene una reacción en cadena.

Fisión rápida de uranium-238 en la tercera etapa del fisión-fusión-fisión las armas contribuyen grandemente a su producción y polvillo radiactivo. La fisión rápida de uranium-238 también hace una contribución significativa a la salida de energía de alguno reactores generadores rápidos.

Nuclides fisibles

Fisible nuclides en combustibles nucleares incluya:

Uranium-235 cuál ocurre adentro uranio natural y uranio enriquecido
Plutonium-239 criado de Uranium-238 por captura del neutrón
Plutonium-241 criado de Plutonium-240 por captura del neutrón
Uranium-233 criado de Thorium-232 por captura del neutrón

Generalmente actinida los isótopos con un número impar de neutrones son fisibles. La mayoría de los combustibles nucleares tienen impar N (número de protones y neutrones) e iguale Z (número de protones). Los isótopos con un número impar de neutrones y el número impar de los protones (Z, incluso N impares) son de breve duración porque pueden decaimiento beta a un isótopo con un número par de neutrones y el número par de protones. (Z uniforme, N uniforme)

Los nuclides fisibles no tienen una ocasión del 100% de fissioning en la absorción de un neutrón. La ocasión es dependiente en el nuclide así como energía del neutrón. Para los neutrones del punto bajo y de la medio-energía, secciones representativas para la fisión y para la captura que emite a rayo gama, y el porcentaje de nonfissions es:

Neutrones termales				Neutrones epitérmicos
σ_F	σ_γ	%		σ_F	σ_γ	%
585	99	14.5%	²³⁵U	275	140	34%
750	271	26.5%	²³⁹PU	300	200	40%
1010	361	26.3%	²⁴¹PU	570	160	22%
531	46	8.0%	²³³U	760	140	16%

Combustible nuclear

Ser un combustible útil para las reacciones en cadena de la fisión nuclear, el material debe:

Esté en la región del energía de enlace curve donde está posible una reacción en cadena de la fisión (es decir. sobre radio)
Tenga una alta probabilidad de la fisión encendido captura del neutrón
El lanzamiento dos o más neutrones en promedio por el neutrón captura (que significa un número incluso más alto en cada fisión, para compensar nonfissions)
Tenga un razonablemente largo período
Esté disponible en cantidades convenientes

Controles legales

Agencia Internacional de Energía Atómica categorizaban los materiales fisibles según sus requisitos de la seguridad para el transporte:^[1]^[2]

Clase fisible I: ningunos controles
Clase fisible II: los límites en la cantidad de materiales enviaron
Clase fisible III: los arreglos especiales del envío son necesarios

pero estas clases fueron substituidas en los años 90 mediados de.^[3]

Referencias

^ Transporte seguro de materiales radiactivos, Agencia Internacional de Energía Atómica, 1964
^ 10CFR71, 49CFR173.403
^ cambios 49CFR y 10CFR71

Vea también

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