¿Cómo afecta el zinc a los neutrones rápidos?

¿Cómo interactúa el zinc metálico con la fisión nuclear?

¿Es transparente para los neutrones rápidos, o interactúa como reflector (manipulación), absorbente o moderador, o de alguna otra manera?

Lo pregunto en relación con la pregunta sobre el uso de zinc como propulsor en motores NTR ; el propulsor sería bombeado a través del reactor e inevitablemente afectaría al propio reactor a través de su interacción con los neutrones. Me pregunto cómo lo influiría.

Respuestas (2)

Gráfico de sección transversal de zinc

Aquí hay un gráfico de algunas secciones transversales de neutrones en zinc del Archivo de datos nucleares evaluados en el Centro Nacional de Datos Nucleares. El azul es la sección transversal total, Z norte + norte cualquier cosa . El verde es dispersión elástica (incluida la dispersión a estados excitados en el núcleo de zinc, de donde proviene la estructura), el rojo es dispersión inelástica y el gris es captura con emisión de rayos gamma. Faltan algunos modos en el extremo de alta energía, probablemente donde el neutrón incidente elimina otro nucleón.

Aquí hay una gráfica similar para el hidrógeno:Secciones transversales de hidrógeno

Entonces, para los neutrones "rápidos", 1--10 MeV, la sección transversal para la interacción con el zinc es un poco más alta que para el hidrógeno. Sin embargo, para todas las energías más bajas, es más probable que un núcleo de hidrógeno interactúe con un neutrón que pasa que un núcleo de zinc en aproximadamente un orden de magnitud. (Estoy haciendo un promedio a simple vista sobre la estructura de la sección transversal en el rango de energía keV-MeV).

Tenga en cuenta que una parte importante de sostener una reacción es reducir la velocidad de los neutrones a energías térmicas ( 25 metro mi V = 25 × 10 9 METRO mi V ). Para este proceso, el zinc no es muy efectivo, pero tampoco despreciable.

Entonces, en resumen, el zinc es un moderador y reflector débil, aunque en su mayoría transparente. ¿Lo entendí bien?
Diría que el zinc no es muy efectivo para moderar, reflejar o transmitir neutrones en comparación con otros materiales. Es una especie de bleh.

El lugar habitual al que voy para buscar secciones transversales de neutrones es en el Centro Nacional de Datos Nucleares en la sección Archivo de Datos Nucleares Evaluados . Allí puede obtener una variedad de secciones transversales frente a energía para zinc o isótopos específicos.

Para el zinc en general, tienen datos de 10E-4 eV a 10 MeV, y parece haber una estructura razonable en el rango de 10 keV a 1 MeV, ya que la sección transversal varía en varios órdenes de magnitud en ese rango.