Moderadores de neutrones

Ahora que ya tenemos nuestra fuente de neutrones, estaremos deseando bombardear todo lo que se nos ponga por delante para crear nuestros radioisótopos. Pero no tan rápido.

Los neutrones de nuestra fuente (sea del tipo que sea) tienen un problema: van a mucha velocidad. Estos neutrones hay que frenarlos un poco para que entren en el núcleo formando el nuevo radioisótopo.

Los neutrones termales son aquellos que tienen una aceleración que va por debajo de los 0.025 eV, lo que sería una velocidad cinética de 2.2 m/s. Para lograr la fisión de un átomo fisible, el neutrón necesita tener esta velocidad o menos.
¿Pero realmente hace falta esta velocidad tan baja?No.

Cada elemento para dejar que le penetre un neutrón necesita que este vaya a una velocidad u otra, pero conque el neutrón vaya a una velocidad de unos 100-50 eV o menos, os basta para crear vuestros propios radioisótopos, ya que muchos átomos "aceptan" los neutrones a partir de estas velocidades. Y si són más bajas mejor.Pero repito, si lo que quereis es provocar una fisión (siempre que tengais un material fisible), necesitareis de verdad un neutrón térmico (0.025 eV o menos).

Como reducir la velocidad de un neutrón


Para ello debemos usar un moderador. Me explico:

Un neutrón va reduciendo su velocidad a través de choques. Cada vez que choca contra un átomo, su velocidad se reduce. Si el átomo con el que choca tiene una masa similar al neutrón, este reducirá mucho su energía cinética. En pocas palabras, el moderador tiene que estar compuesto por un elemento ligero, como el hidrógeno, el deuterio, el helio, el berilio, el carbono o sodio metálico.
El Boro y el Litio no sirven por su capacidad para absorver neutrones.

Por eso debemos poner un moderador que contenga en gran proporción algunos de estos elementos, o que directamente sean estos elementos.

El hidrógeno y el deuterio son gaseosos, así que tenemos que usar algún compuesto de ellos, como el agua ligera, el agua pesado o la parafina.

El helio es gaseoso y no forma compuestos, no nos vale.

El berilio...fijaos en que nosotros hemos puesto Berilio en nuestra fuento para producir neutrones. Ese Berilio reduce algo la velocidad, pero necesitais más. Si teneis un bloque algo grande de Berilio, ya sabeis que usar.

Carbono: podeis usar un bloque de grafito. Sodio metálico...encuentro que puede salir caro. No sé como irá usando Sodio amorfo, supongo que será parecido y más barato que el metálico, por supuesto.

No os preocupeis por cuantos centímetros de moderador poner. Con unos 15 cm os podrá ir bien, pero cuantos más, mejor.

Pero no os compliqueis la vida: el agua pesada es el mejor mderador pero se necesita grandes cantidades y es muy cara. Lo mejor es usar polietileno y fundirlo a 110 ºC para que quede hecho un bloque, o parafina borada.Esta la venden en bloques en UnitedNuclear. Es muy usada por estudiantes y es muy barata. En la página que os he dejado podréis encontrar una caja llena de ella por 100 €, ¿pero para que tanta? Aquí podréis comprarla por bloques a 2 $ el bloque (menos de 2€). También venden Berilio (arriba de la parafina borada), así que aprovechad la compra. Incluso tienen este PDF sobre la activación de la Plata, para que vayais aprendiendo.

Bueno, os dejo. Después os diré como saber que isótopos habeis creado, según lo que hayais bombardeado, y como decae.

Pero pensad que no estamos activando nada más que unos pocos átomos, cuantas más fuentes tengais mejor.

Salu2!