Fórmula de cuatro factores

Fórmula utilizada para calcular la tasa de crecimiento de la reacción en cadena nuclear

La fórmula de cuatro factores , también conocida como fórmula de cuatro factores de Fermi, se utiliza en ingeniería nuclear para determinar la multiplicación de una reacción nuclear en cadena en un medio infinito.

Los símbolos se definen como: ^[2]

• ${\displaystyle \nu }$, y son el número medio de neutrones producidos por fisión en el medio (2,43 para el uranio-235 ). ${\displaystyle \nu _{f}}$ ${\displaystyle \nu _{t}}$
• ${\displaystyle \sigma _{f}^{F}}$y son las secciones transversales microscópicas de fisión y absorción del combustible, respectivamente. ${\displaystyle \sigma _{a}^{F}}$
• ${\displaystyle \Sigma _{a}^{F}}$y son las secciones transversales de absorción macroscópica en combustible y en total, respectivamente. ${\displaystyle \Sigma _{a}}$
• ${\displaystyle N_{i}}$es la densidad numérica de los átomos de un nucleido específico .
• ${\displaystyle I_{r,A,i}}$es la integral de resonancia para la absorción de un nucleido específico .
  • ${\displaystyle I_{r,A,i}=\int _{E_{th}}^{E_{0}}dE'{\frac {\Sigma _{p}^{mod}}{\Sigma _{t}(E')}}{\frac {\sigma _{a}^{i}(E')}{E'}}}$.
• ${\displaystyle {\overline {\xi }}}$es la ganancia promedio de letargo por evento de dispersión.
  • El letargo se define como la disminución de la energía de los neutrones.
• ${\displaystyle u_{f}}$(utilización rápida) es la probabilidad de que un neutrón rápido sea absorbido por el combustible.
• ${\displaystyle P_{FAF}}$es la probabilidad de que una rápida absorción de neutrones en el combustible provoque la fisión.
• ${\displaystyle P_{TAF}}$es la probabilidad de que una absorción de neutrones térmicos en el combustible provoque fisión.
• ${\displaystyle P_{TNL}}$es la probabilidad de no fuga térmica

Multiplicación

El factor de multiplicación, k , se define como (ver Reacción nuclear en cadena ):

${\displaystyle k={\frac {\mbox{neutron population following nth generation}}{\mbox{neutron population during nth generation}}}}$

• Si k es mayor que 1, la reacción en cadena es supercrítica y la población de neutrones crecerá exponencialmente.
• Si k es menor que 1, la reacción en cadena es subcrítica y la población de neutrones decaerá exponencialmente.
• Si k = 1 , la reacción en cadena es crítica y la población de neutrones permanecerá constante.

En un medio infinito, los neutrones no pueden escaparse del sistema y el factor de multiplicación se convierte en el factor de multiplicación infinito, que se aproxima mediante la fórmula de cuatro factores. ${\displaystyle k=k_{\infty }}$

Ver también

• Fórmula de seis factores
• Masa critica
• Reacción nuclear en cadena
• Reactor nuclear

Referencias

1. Duderstadt, James; Hamilton, Luis (1976). Análisis de reactores nucleares . John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-22363-8.
2. Adams, Marvin L. (2009). Introducción a la teoría de los reactores nucleares . Universidad Texas A & M.