E9 Verzögerte Neutronen

Thema

Nicht alle Neutronen, die bei der im ersten Modell dieses Katalogs beschriebenen Kernspaltung freigesetzt werden, entstehen exakt im Moment der Kernspaltung. Die überwiegende Mehrheit – die spontanen Neutronen – wird nahezu unmittelbar nach der Spaltung, also in extrem kurzer Zeit, emittiert. Ein winziger Bruchteil der Gesamtmenge stammt jedoch aus dem anschließenden radioaktiven Zerfall bestimmter Spaltprodukte. Dieser Prozess kann von Bruchteilen einer Sekunde bis zu mehreren zehn Sekunden dauern: Dies sind die verzögerten Neutronen.

Obwohl sie nur diesen minimalen Anteil ausmachen, sind verzögerte Neutronen für den Betrieb eines Reaktors von überproportionaler Bedeutung. Würde ein Reaktor ausschließlich auf spontane Neutronen angewiesen sein, um die durch das Kettenreaktionsmodell festgelegte Kritikalität aufrechtzuerhalten, würde sich diese Kette in einem zu kurzen Zeitrahmen entwickeln, als dass ein mechanisches Steuerstabsystem rechtzeitig auf eine Abweichung reagieren könnte. Da ein kleiner Teil der Neutronen, die zur präzisen Aufrechterhaltung der Kritikalität benötigt werden, aus diesem verzögerten Prozess stammt, wird die Reaktion der Kettenreaktion auf eine Änderung der Steuerstabposition auf Sekundenbruchteile ausgedehnt. Dies ist optimal mit mechanischen Steuerungssystemen und der Reaktionszeit menschlicher Bediener vereinbar.

Daher schließt dieses Modul, das mit einem minimalen Anteil verspätet eintreffender Neutronen beginnt, mit der wichtigsten Schlussfolgerung dieses gesamten Abschnitts über Grundlagen: Genau diese Verzögerung ist – mehr als jede technische Besonderheit – der entscheidende Grund dafür, dass ein Kernspaltungsreaktor eine praktisch steuerbare Maschine ist, und sie bildet das Fundament, auf dem die gesamte im nächsten Teil dieses Katalogs beschriebene Reaktivitätskontrolle ruht.

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