Blindaje contra una fuente puntual de neutrones instantáneos de 14 MeV

Question

En este documento (como se encuentra aquí ), se propone un tipo alternativo de diseño de bomba de fusión. Este diseño, sin embargo, emite un cono de neutrones de 14 MeV tras la explosión - sólo un cono porque los neutrones son absorbidos por otros componentes en las otras direcciones. Aunque esto puede ser útil para un arma estratégica, puede ser un inconveniente para otros usos, como la propulsión de impulsos nucleares. Incluso como arma, puede no ser deseable activar material expuesto.

¿Cuál sería la mejor manera de detener esos neutrones? El factor más importante es la masa, seguida de la longitud del dispositivo. Tampoco debe ser un material demasiado caro o poco práctico, así que el xenón-135 queda descartado, por ejemplo.

Lo que he encontrado hasta ahora sugiere una capa de Fe-56 para frenar los neutrones hasta energías térmicas, y luego B-10 para detenerlos. Sin embargo, no estoy seguro de su eficacia ni de qué otros diseños mejores serían posibles.

Answer 1

Para responder a la pregunta del título "Blindaje contra una fuente puntual de neutrones instantáneos de 14 MeV" Empezamos señalando que no hay absolutamente nada inusual en blindar neutrones de 14 MeV, ya que esa es la energía que proviene de la mayoría de los generadores de neutrones disponibles en el mercado. 1

Se utiliza una combinación de moderadores y absorbentes con un escudo gamma suplementario para hacer frente a los fotones de absorción.

En la industria de la energía nuclear, el poli-borato (es decir, el plástico dopado con boro) es una opción común para la combinación moderador/absorbedor, porque es ligero, fácil de moldear y mecanizar, no es terriblemente caro, presenta menos riesgo de incendio que las ceras o los aceites y es más fácil de confinar que los líquidos. El hormigón borado también se utiliza cuando se necesita una mayor resistencia a la temperatura y se puede permitir el peso.

El cloro y el gadolinio también son buenos absorbentes y se utilizan en algunos lugares (observe que el PVC funciona automáticamente como moderador/absorbente). El gadolinio solía tener un precio prohibitivo, pero las operaciones masivas de refinado de tierras raras en China han hecho que baje mucho.

El escudo gamma puede ser de plomo, hierro, agua, hormigón o lo que sea en función de las limitaciones de espacio e ingeniería.

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1 En general, el blindaje contra neutrones es un dolor de muelas, pero se entiende bien, y aquí se está proponiendo preocuparse por uno de los regímenes de energía más comunes que se encuentran en las aplicaciones prácticas.