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Solución:
El grafito en los reactores se vuelve radiactivo principalmente al formar beta decaimiento
$requiremhchemce ^14_6C$principalmente de establos naturales $ce^13_6C$ (1.1% de abundancia) :
$$ce^13_6C + ^1_0n -> ^14_6C$$
con vida media $5730 pm 40$ años. Está naturalmente presente en trazas en toda la materia que contiene carbono con intercambio reciente de carbono con la atmósfera.
El decaimiento beta tiene la ecuación:
$$ce^14_6C -> ^14_7N + ^0_-1e + overset-nu_mathrme$$
Es el mismo isótopo que se usa para la datación por radiocarbono, ya que se crea continuamente en la atmósfera por la radiación cósmica.
Los isótopos de carbono más pesados son muy inestables y rápidamente se descomponen en nitrógeno (o incluso oxígeno).
La fuente secundaria de radiactividad es la contaminación por productos de fisión y productos radiactivos de la irradiación de neutrones de isótopos estables.
Para los primeros, existe una amplia gama de isótopos radiactivos formados, con 2 picos de distribución con masas relativas de aproximadamente 2/5 (como $ce^90Sr$ ) y 3/5 ( como $ce^131Yo ^137Cs$ ) de la masa de $ce^235U$.
Si usara barras de control de grafito, causaría el segundo Czernobyl.
Usos de RBMK con punta de grafito barras de control, no barras de control de grafito.
Estas puntas causan problemas en la reversión corta de los efectos de la barra de control.
El grafito no se usa como barras de control, sino como moderador de neutrones, de manera similar al agua ligera o pesada.
Los moderadores sirven para reducir la velocidad de los neutrones a la velocidad térmica (neutrones térmicos) para mejorar la sección transversal de la reacción de fisión, por lo que la reacción de fisión sostenida es posible incluso en uranio ligeramente enriquecido o incluso natural (reactores nucleares de agua pesada). Los mejores moderadores tienen baja absorción de neutrones.
El principio de moderación se basa en bases puramente mecánicas, ya que los neutrones rápidos chocan con partículas lentas (protones, deuterones, núcleos de carbono) y las colisiones redistribuyen el impulso.
Desde el punto de vista mecánico, los protones serían los mejores moderadores, pero desafortunadamente se fusionan considerablemente con los neutrones, por lo que se necesita uranio enriquecido (al contrario que los deuterones).
Las barras de control son todo lo contrario. Sirven para la regulación de la “economía de neutrones” por absorción de neutrones excesivos.
Generalmente se utilizan 3 juegos de varillas,
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Regulación fijada para regulación BAU
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Conjuntos de ajuste, extraídos progresivamente, a medida que la economía de neutrones empeora con el tiempo.
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Conjunto de emergencia, que detiene la fisión cuando se dispara para ser empujado.
Las varillas contienen generalmente cadmio o preferiblemente boro, con una sección transversal alta para la absorción de neutrones.
El ácido bórico también se usa para enfriar agua en circuitos secundarios/terciarios, donde el agua sirve solo como medio de transferencia de calor, no como moderador.