Eerste neutron bij een kettingreactie

Rudi stelde deze vraag op 03 maart 2022 om 15:51.

 HALLO, Ik ben alles behalve een krak in wetenschappen maar voel de noodzaak om leemtes op te vullen...Bij kernsplitsing van uranium235 wordt een atoomkern beschoten met een neutron! Waar komt dit allereerste neutron vandaan? Oprechte dank, maak je antwoord zo eenvoudig mogelijk!

Reacties

Theo de Klerk op 03 maart 2022 om 16:05
Zo'n eerste neutron komt van elders - vaak een ander stuk uranium. Uranium produceert zelf neutronen die weer andere op uraniumatomen kunnen botsen (en zo kan een lawine aan reacties ontstaan als dat niet via regelstaven wordt getemperd tot "niet-kritisch").

Bij kernbommen heeft men twee stukken uranium - ver van elkaar verwijderd. Beide delen zijn "niet-kritisch" (verliezen te veel neutronen zonder botsing zodat geen verdere splijting optreedt) maar samengebracht (door een ouderwets stukje dynamiet naar elkaar geduwd) ineens wel kritisch. Met catastrofale gevolgen.
Zo kan ook ook bij kernreactors een ander stukje uranium de gangmaker zijn. Zo lang die neutronen niet op ander uraniumkernen botsen is er niks aan de hand. Maar als je ze dichter bij elkaar brengt gaan die botsingen wel optreden. En dat moet je dan goed reguleren. In tegenstelling tot een atoombom waar je niks wilt reguleren.
Jan van de Velde op 04 maart 2022 om 10:16
Dag Rudi,

In zwaardere elementen kan ook splijting optreden zonder dat dat door invang van een neutron wordt geïnitieerd. Spontane splijting heet dat. Hoe zwaarder het element, hoe groter (of misschien: hoe minder klein) die kans. Kansen dat dit optreedt worden overigens geteld in minder dan miljoensten van procenten vergeleken met de "gewone" splijting. Maar ja, we praten over Z...iljarden kernen, dus het gebeurt.

https://en.wikipedia.org/wiki/Spontaneous_fission

En verder worden we natuurlijk continu gebombardeerd met vrije neutronen als gevolg van interactie van kosmische straling met moleculen in onze atmosfeer. Een idee van orde van grootte:

https://www.iroctech.com/library/working-environments
The standard flux is defined as the neutron flux at the New-York position, sea level, i.e. 14 neutrons/square cm/hour.

NB, dat varieert behoorlijk afhankelijk van een aantal atmosferische gegevens, en op commerciële vlieghoogte is dat tot 200 x zo groot als die standaard.

Dat is overigens een belangrijke factor in problemen met data-opslagsystemen, bijvoorbeeld RAM-geheugens. Zo'n neutron kan al eens een bit verzetten :( 

Hoe dan ook, geen gebrek aan neutronen om een splijting te veroorzaken dus.

Groet, Jan
Theo de Klerk op 10 maart 2022 om 10:04
Een neutron alleen is niet voldoende. Hij moet ook nog de goede energie hebben om een grote invangkans te hebben. Te snel is niet goed, stilstaan ook niet. In reactors worden ze afgeremd tot juiste snelheid: thermische neutronen.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft negen appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)