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 significa en equilibrio térmico con el medio con el que está interactuando, el combustible, el moderador y la estructura del reactor, que tiene una energía mucho menor 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 aproximan a la energía cinética media de las partículas circundantes, es decir, para reducir la velocidad de los neutrones a neutrones térmicos de baja velocidad. Los neutrones no tienen carga, lo que les permite penetrar profundamente en el objetivo y cerca de los núcleos, dispersando así los neutrones por las fuerzas nucleares; algunos nucleidos se dispersan en grandes cantidades. [1]
La sección eficaz nuclear del uranio-235 para neutrones térmicos lentos es de aproximadamente 1000 barns , mientras que para neutrones rápidos es del orden de 1 barn. [2] Por lo tanto, es más probable que los neutrones térmicos provoquen la fisión nuclear del uranio-235 que sean capturados por el uranio-238 . Si al menos un neutrón de la fisión del U-235 golpea otro núcleo y lo hace fisionar, entonces la reacción en cadena continuará. Si la reacción se sostiene, se dice que es crítica , y la masa de U-235 requerida para producir la condición crítica se dice que es una masa crítica .
Los reactores térmicos constan de lo siguiente :