E2 Reação em Cadeia

Tópico

Dos muitos nêutrons livres liberados por essa mesma fissão descrita no modelo anterior, alguns podem ser absorvidos por outros núcleos fissionáveis ​​próximos, desencadeando novas fissões que, por sua vez, liberam mais nêutrons livres: esse processo autossustentável é a reação em cadeia, e seu protagonista não é um único nêutron, mas toda a população de nêutrons que é transmitida de uma geração de fissões para a seguinte.

Se essa cadeia cresce, se mantém ou se extingue depende inteiramente de quantos nêutrons cada fissão produz, em média, que acabam causando uma fissão adicional: se esse número médio for maior que um, a taxa de fissão aumenta com o tempo; se for exatamente um, a taxa permanece constante — a condição chamada criticidade, que é precisamente o estado operacional normal e estável de um reator de potência; e se for menor que um, a reação se extingue gradualmente.

Nem todos os nêutrons liberados estão disponíveis para sustentar essa cadeia: alguns escapam do volume de combustível sem encontrar outro núcleo fissionável, e outros são absorvidos por materiais não fissionáveis ​​presentes no reator — a estrutura, o refrigerante, os produtos de fissão acumulados — sem causar fissão adicional. Quanto mais dessas duas vias de perda existirem, mais nêutrons precisam ser produzidos para manter a mesma criticidade, e é por isso que todo o projeto de um reator, da geometria do núcleo à escolha dos materiais, é voltado para o gerenciamento cuidadoso desse equilíbrio.

É por isso que este módulo, que começa com a transmissão de nêutrons de uma geração de fissões para outra, termina mostrando que a manutenção da criticidade não é um estado que ocorre espontaneamente, mas um equilíbrio ativo entre nêutrons produzidos, nêutrons perdidos e nêutrons que de fato continuam a causar fissão — um equilíbrio que os modelos de moderação e controle deste catálogo desenvolvem.

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