Estoy tratando de encontrar cuál sería el mejor combustible nuclear. Ya he intentado encontrar esta respuesta en internet pero no hay nada que ayude. me gustaría encontrar una respuesta por favor. por cierto, con eficiente me refiero a que podemos extraer más energía de él con más facilidad que del u-235
Respuestas
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Eric Grunzke
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Es una cuestión complicada; el "mejor" combustible nuclear depende de muchos detalles de ingeniería sobre el ciclo del combustible y el diseño del reactor.
El uranio 235 se encuentra de forma natural, como una pequeña fracción de los minerales de uranio. En cambio, el U-233 tiene una vida media "corta" de 160.000 años. Todo el U-233 de la Tierra se ha producido en reactores. El proceso consiste en la captura de neutrones en el torio-232, seguida de una cascada de dos desintegraciones beta.
Cuando se habla de la probabilidad de una interacción, los físicos utilizan la "sección transversal" asociada a un proceso. La sección transversal funciona matemáticamente como un área. Una unidad común para las secciones transversales es $\rm 1\,barn = 10^{-28}\, m^2$ . (Piensa, "¿cómo pueden pasar esas partículas sin interactuar? La sección transversal es tan grande como un granero!") Puedes buscar secciones transversales para diversas interacciones. En el caso de los neutrones que interactúan con el uranio, la sección transversal para la fisión inducida es aproximadamente la misma para el -233 y el -235 (530 b frente a 580 b). Sin embargo, la probabilidad del neutrón capturar a -234 o -236 se reduce en el núcleo de menor masa (45 b frente a 99 b). Por lo tanto, en un conjunto de combustible determinado, se obtienen más fisiones por neutrón del U-233 que de una masa equivalente de U-235. El Artículo de Wikipedia llama a esto la "relación entre captura y fisión".
Pero si tu bien escaso son los neutrones, tienes el problema de que el U-233 no existe hasta que pones neutrones en algo de torio.
Pero Si le preocupa el todo ciclo del combustible, tiene el hecho de que el torio es más común que el uranio en la corteza terrestre ( por un factor de cuatro o más ), y que la mayor parte del uranio es el U-238, más pesado y estable, cuya sección transversal de fisión está muy abajo en las microbarras. Así pues, aunque el U-233 podría ser sólo una modesta mejora con respecto al U-235 en un reactor existente, un proceso que genere U-233 puede, en principio, transformar material que no sea combustible nuclear en material que es combustible nuclear.
Raymond
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Una medida común de la "eficiencia" del combustible es la relación entre los neutrones producidos por la fisión del combustible y el número de neutrones absorbidos por un átomo de combustible. Esta relación se denomina "eta" ( $\eta$ ) y se define $$ \eta = \frac{\nu \Sigma_f^{f}}{\Sigma_a^f}$$ Cuanto mayor sea el valor de $\eta$ mejor. Un combustible más eficiente creará más neutrones por absorción. Un gráfico de $\eta$ se muestra a continuación, lo que demuestra que el U233 es más eficiente que el U235 y el Pu239 en la mayoría de las energías. El Pu239 es más eficiente a altas energías.
A 
Otra ventaja que se cita a menudo para el U233 es que tiene un número atómico más bajo, por lo que se necesitan más reacciones para construir los actínidos superiores, como el plutonio, el neptunio, el americio, etc. Esto reducirá la radiotoxicidad del combustible gastado.
Sin embargo, como mencionó @rob, el U233 no se da en la naturaleza de forma natural. La única forma de crear U233 es obteniéndolo a partir del torio. Esto es mucho más difícil que extraer uranio.
