Reactor de neutrones térmicos

Un reactor de neutrones térmicos es un reactor nuclear que utiliza neutrones lentos o térmicos. ("Térmico" no significa caliente en un sentido absoluto, sino que significa en equilibrio térmico con el medio con el que interactúa, el combustible, el moderador y la estructura del reactor, que tiene mucha menos energía que la neutrones rápidos producidos inicialmente por fisión.)

La mayoría de los reactores de las plantas de energía nuclear son reactores térmicos y utilizan un moderador de neutrones para ralentizar los neutrones hasta que se acercan a la energía cinética promedio de las partículas circundantes, es decir, para reducir la velocidad de los neutrones a neutrones térmicos de baja velocidad. Los neutrones no están cargados, esto les permite penetrar profundamente en el objetivo y cerca de los núcleos, dispersando así los neutrones por las fuerzas nucleares; algunos nucleidos están dispersos en grandes cantidades.

La sección transversal nuclear del uranio-235 para neutrones térmicos lentos es de aproximadamente 1000 graneros, mientras que para neutrones rápidos es del orden de 1 granero. Por lo tanto, es más probable que los neutrones térmicos provoquen la fisión nuclear del uranio-235 que ser capturados por el uranio-238. Si al menos un neutrón de la fisión del U-235 choca contra otro núcleo y provoca su fisión, entonces la reacción en cadena continuará. Si la reacción se mantiene por sí sola, se dice que es crítica, y la masa de U-235 necesaria para producir la condición crítica se dice que es una masa crítica.

Los reactores termales son los siguientes:

• Moderador Neutron para frenar los neutrones. En reactores de agua ligera y reactores de agua pesada se duplica como refrigerante del reactor nuclear.
• El combustible nuclear, que es un material fisible, generalmente uranio.
• Vaso reactor que es un recipiente de presión que contiene el núcleo del refrigerante y del reactor.
• Escudo de radiación para proteger a las personas y el medio ambiente de los efectos nocivos de la radiación ionizante.
• Containment buildings which are designed to contain the escape of radiation in an emergency.
• Instrumentación para monitorear y controlar los sistemas del reactor.