Un reactor de neutrones térmicos es un reactor nuclear que utiliza neutrones lentos o térmicos . ("Térmico" no significa caliente en un sentido absoluto, sino que está en equilibrio térmico con el medio con el que interactúa, el combustible, el moderador y la estructura del reactor, que tiene mucha menos energía que los neutrones rápidos producidos inicialmente por la fisión).
La mayoría de los reactores de las centrales nucleares son reactores térmicos y utilizan un moderador de neutrones para ralentizar los neutrones hasta que se acercan a la energía cinética promedio de las partículas circundantes, es decir, para reducir la velocidad de los neutrones a neutrones térmicos de baja velocidad. Los neutrones no están cargados, esto les permite penetrar profundamente en el objetivo y cerca de los núcleos, dispersando así los neutrones por las fuerzas nucleares; algunos nucleidos están dispersos en grandes cantidades. [1]
La sección transversal nuclear del uranio-235 para los neutrones térmicos lentos es de aproximadamente 1000 graneros , mientras que para los neutrones rápidos es del orden de 1 granero. [2] Por lo tanto, es más probable que los neutrones térmicos provoquen la fisión nuclear del uranio-235 que ser capturados por el uranio-238 . Si al menos un neutrón de la fisión del U-235 choca contra otro núcleo y provoca su fisión, entonces la reacción en cadena continuará. Si la reacción se sostiene por sí sola, se dice que es crítica , y se dice que la masa de U-235 necesaria para producir la condición crítica es una masa crítica .
Los reactores térmicos constan de lo siguiente :