Temperatura neutrónica
Usando las correcciones de la relatividad especial, la ecuación se escribe como Las distribuciones o rangos de energía para neutrones no térmicos, neutrones moderados y otros se muestran en la tabla a continuación: Se pueden también establecer varias regiones, según la energía de los neutrones Un neutrón rápido es un neutrón libre con un nivel de energía cinética cercano a 1 MeV (100 TJ/kg), por lo tanto, con una velocidad de 14.000 km/s.
Los neutrones rápidos se obtienen mediante procesos nucleares, tales como la fisión nuclear.
Los elementos pesados, con número atómico mayor que el del hierro (Z>26) son buenos blindajes contra los neutrones rápidos, que son frenados por dispersión inelástica.
Además, cuando el moderador es también un líquido refrigerante en circulación (agua ligera o agua pesada), la ebullición del líquido de refrigeración reducirá la densidad del moderador y proporcionará retroalimentación negativa (un coeficiente negativo inválido).
Los reactores rápidos utilizan neutrones rápidos no moderados para mantener la reacción y requieren que el combustible contenga una mayor concentración de material fisil en relación con el material fértil U-238.
Sin embargo, los neutrones rápidos tienen una mejor relación fisión/captura para muchos nucleidos, y cada fisión rápida libera un mayor número de neutrones, por lo que un reactor de neutrones rápidos puede potencialmente "reproducir" más combustible fisionable del que consume.
Sin embargo, la expansión térmica del combustible en sí mismo puede proporcionar una rápida retroalimentación negativa.
La importancia de estos reactores será grande en el futuro, pues permitirán optimizar la utilización del combustible, con rendimientos mucho mayores que los actuales.
