Fissão rápida - Fast fission
Fissão rápida é a fissão que ocorre quando um pesado átomo absorve uma alta energia de nêutrons , chamado de neutrões rápidos , e splits. A maioria dos materiais fissionáveis precisa de nêutrons térmicos , que se movem mais lentamente.
Reatores rápidos vs. reatores térmicos
Os reatores de nêutrons rápidos usam a fissão rápida para produzir energia, ao contrário da maioria dos reatores nucleares . Em um reator convencional, um moderador é necessário para desacelerar os nêutrons para que eles tenham maior probabilidade de fissão de átomos. Um reator de nêutrons rápido usa nêutrons rápidos, portanto, não usa um moderador. Os moderadores podem absorver muitos nêutrons em um reator térmico , e a fissão rápida produz um número médio mais alto de nêutrons por fissão, portanto, os reatores rápidos têm melhor economia de nêutrons, tornando possível um reator reprodutor de plutônio . No entanto, um reator de nêutrons rápido deve usar urânio ou plutônio relativamente altamente enriquecido para que os nêutrons tenham uma chance melhor de fissão de átomos.
Fissionável mas não físsil
Alguns átomos, principalmente o urânio-238 , não costumam sofrer fissão quando atingidos por nêutrons lentos, mas se dividem quando atingidos por nêutrons de energia alta o suficiente. Os nêutrons rápidos produzidos em uma bomba de hidrogênio pela fusão de deutério e trítio têm energia ainda mais alta do que os nêutrons rápidos produzidos em um reator nuclear. Isso torna possível aumentar o rendimento de qualquer arma de fusão pelo simples expediente de adicionar camadas de urânio natural barato (ou mesmo esgotado). A fissão rápida do urânio-238 fornece uma grande parte do rendimento explosivo e da precipitação radioativa em muitos projetos de bombas de hidrogênio.
Diferenças no rendimento do produto de fissão
Um gráfico do rendimento do produto de fissão em relação ao número de massa dos fragmentos de fissão tem dois picos pronunciados, mas bastante achatados, em torno de 90 a 100 e 130 a 140. Com nêutrons térmicos, rendimentos de produtos de fissão com massa entre os picos, como 113m Cd , 119m Sn , 121m Sn , 123 Sn , 125 Sb , 126 Sn e 127 Sb são muito baixos.
Quanto mais alta a energia do estado que sofre a fissão nuclear, mais provável será uma fissão simétrica; portanto, conforme a energia do nêutron aumenta e / ou a energia do átomo em fissão aumenta, o vale entre os dois picos se torna mais raso; por exemplo, a curva de rendimento em relação à massa para 239 Pu tem um vale mais raso do que aquele observado para 235 U , quando os nêutrons são nêutrons térmicos . As curvas para a fissão dos últimos actinídeos tendem a formar vales ainda mais rasos. Em casos extremos, como 259 Fm , apenas um pico é visto.