Algunos reactores nucleares (como el RBMK en Chernobyl) usan grafito como moderador de neutrones. Según tengo entendido, este material de grafito, ya sea en barras o en bloques con canales incrustados, rodea las barras de combustible de uranio y se utiliza para moderar la reacción.
Pregunta: ¿Cómo estos componentes de grafito se vuelven ellos mismos radioactivos?
Grafito en los reactores obtiene radiactivos, principalmente mediante la formación de beta en descomposición $\require{mhchem}\ce{ ^{14}_6C}$, sobre todo desde que se produce naturalmente estables $\ce{^{13}_6C}$ (1.1% de la abundancia) :
$$\ce {^{12}_6C + ^{1}_{0}n -> ^{13}_6C}$$
$$\ce{^{13}_6C + ^{1}_{0}n -> ^{14}_6C}$$
con la mitad de la vida $5730 \pm 40$ años. Es naturalmente presente en trazas en todo el carbono que contiene la materia con los últimos carbono intercambio con la atmósfera.
La desintegración beta tiene la ecuación:
$$\ce{^{14}_6C -> ^{14}_7N + ^{0}_{-1}e + \overset{-}\nu_{\mathrm{e}}}$$
Es el mismo isótopo utilizado para la datación por radiocarbono, ya que es creado continuamente en la atmósfera por la radiación cósmica.
Más pesado isótopos de carbono son muy inestables y rápidamente se someten a la desintegración beta de nitrógeno ( o incluso de oxígeno ).
Fuente secundaria de la radiactividad es la contaminación por productos de fisión y productos radiactivos de la irradiación de neutrones de isótopos estables.
Para los primeros, existe una amplia gama de formado isótopos radiactivos, con 2 distribución de los picos de las masas relativas sobre 2/5 ( como $\ce{^{90}Sr}$ ) y de 3/5 ( como $\ce{^{131}I ^{137}Cs}$ ) de la masa de $\ce{^{235}U}$.
Si usted utiliza grafito barras de control, que causaría la 2ª Czernobyl.
RBMK utiliza grafito con punta de barras de control, no de grafito de barras de control.
Estos consejos causa problema en el corto reversión de la varilla de control de efectos.
El grafito no se utiliza como barras de control, sino como un moderador de neutrones, del mismo modo como la luz o el agua pesada.
Los moderadores sirven para reducir la velocidad de los neutrones térmicos velocidad(neutrones térmicos) para mejorar la sección transversal de la reacción de fisión, por lo que la sostenida reacción de fisión es posible, incluso ligeramente enriquecido o incluso el uranio natural(agua pesada reactores nucleares). Mejor moderadores tienen baja absorción de neutrones.
La moderación principio es puramente mecánico bases, como los neutrones rápidos choca con el lento partículas (protones, deuterones, núcleos de carbono) y las colisiones de redistribuir el impulso.
De las máquinas de punto de vista, los protones sería mejor moderadores, pero lamentablemente lo que considerablemente se fusionan con los neutrones, por lo que el uranio enriquecido es necesario ( en el caso opuesto de los deuterones )
Las barras de Control son el opuesto. Sirven para la regulación de la "economía de neutrones" por la absorción de exceso de neutrones.
Hay generalmente se utiliza de 3 conjuntos de varillas,
El reglamento establece para BAU reglamento
El ajuste de los conjuntos, progresivamente sacó, como de neutrones economía empeora con el tiempo
De emergencia, que detiene la fisión cuando se activa para ser empujado en.
Las barras contienen generalmente cadmio o, preferiblemente, boro, con cruz alta-sección para la absorción de neutrones.
El ácido bórico se utiliza también en el agua de enfriamiento en secundaria/terciaria circuitos, donde el agua sirve como medio de transferencia de calor, no como moderador.
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