Oneskorený neutrón je taký neutrón, ktorý vznikne jadrovými reakciami produktov štiepenia jadrového paliva, napríklad 235U. Oneskorené neutróny sa teda od okamžitých neutrónov líšia mechanizmom ich vzniku: okamžité neutróny sú emitované fragmetami štiepenia jadra uránu 235U, oneskorené neutróny až po β-rozpade štiepnych produktov. Štiepne produkty sa rozpadajú β- rozpadom, pretože majú nadbytok neutrónov, ktoré sa pri β- rozpade premieňajú na protóny, čím sa zvyšuju pomer protónov k neutrónom. Nuklid, ktorého β- rozpadom sa uvoľňujú onekorené neutróny, sa nazýva predchodca.
Oneskorené neutróny vznikajú v intervale od 10-2 sekundy do 102 sekundy, čo je o 12 raž 14 rádov neskôr ako okamžité neutróny (10-14 sekundy až 10-12 sekundy).
Oneskorené neutróny sú majú tiež nižšie energiu ako okamžité neutróny a to preto, že neodnášajú časť obrovskej energie jadrového štiepenia ako okamžité neutróny, ale uvoľňujú sa z excitovaných jadier, pričom platí, že ak je excitačná energia vyššia ako väzbová energia neutrónu v jadre, dôjde ku emisii neutrónu.
Pomer počtu oneskorených neutrónov ku počtu okamžitých neutrónov sa nazýva veličinou podiel oneskorených neutrónov a označuje sa gréckym písmenom beta:
β (235U) = 0,0065, z toho vyplýva, že len 0,65 % neutrónov je oneskorených neutrónov,
β (239Pu) = 0,0021,z toho vyplýva, že len 0,21 % neutrónov je oneskorených neutrónov,
Stredná doba života oneskorených neutrónov je 0,0943 sekundy, čo je o tri rády (tisíckrát) viac ako stredná doba života okamžitých neutrónov (2 . 10-5 s).
V rámci jednej generácie neutrónov sú vždy aj okamžité neutróny, aj oneskorené neutróny. Súčtom strednej doby života oneskorených neutrónov a strednej doby života okamžitých neutrónov sa získa stredná doba života jednej generácie neutrónov: 0,0943 s + 0,00002 s = 0,09432 s, čo je približne 0,1 sekundy.
Hoci majú oneskorené neutróny v porovnaní s okamžitými neutrómi:
nižšiu strednú energiu (0,5 MeV: čiže asi desať´krát nižšiu ako okamžité neutróny), nižšie zastúpenie v generácii (len 0,65 % neutrónov je oneskorených neutrónov),
vďaka dlhšej strednej dobe života, výrazne ovplyvňujú ovládanie reaktora, pričom tlmia výkyvy jeho výkonu. Bez oneskorených neutrónov by bolo ovládanie jadrového reaktora príliš prudké, pretože by sa veľmi rýchlo menila hustota neutrónov:
výkon reaktor by stúpol na 300 % za 0,0025 sekundy, výkon reaktora by klesol na 0 % (reaktor by bol odstavený) za 0,01 sekundy.
Tieto prudké zmeny výkonu reaktora by boli nebezpečné a reaktor by bol neriaditeľný.
Referencie
Pozri aj
okamžitý neutrón multiplikačný koeficient
Kategória:Jadrová fyzika