E2 Reacción en Cadena

Tópico

De los varios neutrones libres que libera esta misma fisión que ya describió el modelo anterior, una parte puede ser absorbida por otros núcleos fisionables cercanos, provocando nuevas fisiones que a su vez liberan más neutrones libres: este proceso de automantenimiento es la reacción en cadena, y su protagonista no es un solo neutrón sino la población completa de neutrones que se transmite de una generación de fisiones a la siguiente.

Que esta cadena crezca, se sostenga o se apague depende enteramente de cuántos neutrones produce en promedio cada fisión que efectivamente terminan provocando una fisión adicional: si ese número promedio supera a uno, la tasa de fisiones crece con el tiempo; si es exactamente uno, la tasa se mantiene constante —la condición llamada criticidad, que es precisamente el estado de operación normal y estable de un reactor de potencia—; y si es menor a uno, la reacción se extingue de forma progresiva.

No todos los neutrones liberados están disponibles para sostener esta cadena: algunos escapan del volumen de combustible sin encontrar otro núcleo fisionable, y otros son absorbidos por materiales no fisionables presentes en el reactor —la estructura, el refrigerante, los productos de fisión ya acumulados— sin provocar ninguna fisión adicional. Cuanto más de estos dos caminos de pérdida existan, más neutrones hacen falta producir para sostener la misma criticidad, y por eso el diseño completo de un reactor, desde la geometría del núcleo hasta la elección de materiales, está orientado a gestionar cuidadosamente este balance.

Por eso este módulo, que abre con neutrones que se transmiten de una generación de fisiones a otra, cierra mostrando que mantener la criticidad no es un estado que ocurra solo, sino un balance activo entre neutrones que se producen, neutrones que se pierden y neutrones que efectivamente siguen provocando fisión, un balance que los modelos de moderación y de control de este catálogo desarrollan a continuación.

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