Situado en el corazón de un reactor nuclear, el moderador constituye un medio para disminuir la velocidad de los neutrones, lo cual propicia una manera de controlar la reacción nuclear en cadena y hacerla por tanto más eficaz y sobre todo segura.
La razón principal para efectuar este proceso de frenado de los neutrones es permitir la interacción de estos corpúsculos con los átomos fisibles (uranio 235 y plutonio 239) presentes en el combustible de un reactor nuclear.
Cuando tras la absorción de un neutrón fisiona un átomo, este emite dos o tres neutrones a una velocidad de 20 000 km/s. A tal velocidad es poco probable que otro átomo fisible absorba estos neutrones. El empleo del moderador permite obtener mejor rendimiento del reactor.
La disminución de la velocidad de los neutrones se obtiene por el choque entre estos neutrones contra los núcleos de los átomos del material moderador. Tras el impacto, una parte de la energía cinética del neutrón se transmite al núcleo, lo cual provoca la disminución de la velocidad del neutrón.
Los buenos materiales moderadores poseen masas atómicas bajas (agua, agua pesada). Esto maximiza la energía transferida en cada choque y por consiguiente la desaceleración del neutrón. Para evitar la absorción de neutrones es importante que los materiales moderadores sean de baja sección eficaz de captura.
Elementos y otros componentes que actúan de moderadores suelen ser: hidrógeno, berilio, deuterio (presente en el agua pesada) o carbono (su variedad alotrópica, el grafito).
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