Re: Che funzione ha il moderatore nei reattori a fissione ?

From: Mino Saccone <mino.saccone_at_alephinfo.it>
Date: 2000/11/02

"Valar" <nicola_fusco_at_libero.it> wrote in message
news:3A005F76.26A9BB54_at_libero.it...
> jrmoso_at_tin.it wrote:
> >
> > Non sono riuscito a capire che funzione ha il moderatore all'interno
> > del nocciolo di un reattore a fissione.
> > Perch� rallentare i neutroni ? per produrre Plutonio ?
> >
> per evitare che esploda, assorbe i neutroni quando la produzione di
> energia sale troppo


Attenzione a non confondere il moderatore con gli assorbitori.

Gli assorbitori servono a regolare la reazione a catena assorbendo
appunto i neutroni in eccesso rispetto al fattore di moltiplicazione
uguale a uno. Gli assorbitori usati sono di vario tipo, quelli per la
regolazione
fine (normalmente barre di cadmio che vengono introdotte/estratte
progressivamente), per la regolazione grossolana (condotti nei quali viene
fatta circolare una soluzione di assorbitori a concentrazione variabile),
di sicurezza (grosse barre di assorbimento sospese sul reattore che,
circa tagliando i cavi che le sostengono, cadono e restano abbassate
bloccando la reazione).

Il moderatore serve a tutt'altro scopo. Sopratutto deve assorbire neutroni
il meno possibile se no il reattore non ce la farebbe a partire. Abbiamo
appena visto come la necessaria funzione di assorbimento venga fatta.
Parliamo di reattori a uranio naturale (0.7% U235, 99.3% U238 e trascurabili
altri).
In ogni fissione i neutroni vengono emessi ad alta energia (qualche Mev).
A queste energie essi "risuonano" con U238 che li cattura
(sottraendoli a U235), si trasforma in U239 instabile, questo, con due
successivi
decadimenti beta, si trasforma in PU239. Quest'ultimo, catturando un
succesivo
neutrone puo' a sua volta scindersi mantenendo la reazione, ma le due
successive catture necessarie rendono il processo estremamente improbabile
e quindi non utile ai fini della reazione a catena.
Occorre quindi rallentare i neutroni per farli "risuonare" secondo le
preferenze di U235. Per rallentare i neutroni occorre farli collidere con
atomi leggeri. L'idrogeno andrebbe benissimo, ma ha il difetto di assorbire
i neutroni e quindi va scartato. Nei reattori antichi si usava la grafite
(C12).
Oggi, essendo il deuterio disponibile, piu' leggero della grafite e non
assorbitore, si preferisce usare come moderatore l'acqua pesante.

Il moderatore, quindi, serve a impedire il piu' possibile la produzione di
Plutonio. Essa comunque avviene un po' e cio' fa si' che in un reattore
a uranio naturale ci si possa aspettare una quantita' di energia prodotta
per unita' di combustibile un po' superiore a quella teoricamente estraibile
dalla componente U235.

Saluti

Mino Saccone
Received on Thu Nov 02 2000 - 00:00:00 CET