E4 Geração de calor no núcleo

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Dois tipos de materiais desempenham papéis opostos no mesmo equilíbrio de nêutrons estabelecido pelo modelo anterior. Os moderadores — água comum, água pesada ou grafite — não absorvem nêutrons, mas sim os desaceleram: um nêutron recém-liberado por fissão sai com energia muito alta e, nesse estado, tem pouca probabilidade de causar fissão adicional na maioria dos combustíveis; ao colidir repetidamente com os núcleos leves do moderador, ele perde energia até atingir velocidades térmicas muito menores, nas quais sua probabilidade de induzir fissão adicional no urânio-235 aumenta consideravelmente.

Os venenos de nêutrons fazem exatamente o oposto: são materiais escolhidos por sua alta capacidade de absorver nêutrons sem sofrer fissão ou produzir qualquer reação útil, e cada nêutron que capturam é permanentemente removido da população disponível para sustentar a cadeia.

As barras de controle combinam ambas as funções de forma prática: são feitas de um material com alta capacidade de absorção de nêutrons e a profundidade com que são inseridas no núcleo determina diretamente quantos nêutrons capturam antes que possam desencadear novas fissões, pois, nessa posição, deslocam o material moderador que, de outra forma, ocuparia o mesmo espaço.

É por isso que este módulo, que começa por distinguir entre um material que desacelera os nêutrons e um que os captura, conclui mostrando que a barra de controle não é um terceiro material, mas sim o meio físico de combinar deliberadamente os dois anteriores: ao ser inserida, reduz o moderador e aumenta a absorção no mesmo ponto do núcleo, tornando-se a alavanca mais direta para alterar esse equilíbrio de nêutrons entre crescimento, estabilidade e extinção da reação em cadeia.

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