No puedo responder a su pregunta, pero puedo ofrecerle orientación sobre cómo atacarla. (Acabo de escribir esta misma respuesta a la pregunta ¿Qué materiales reflectores de neutrones tienen los factores de reflexión más altos?)
Mi instinto dice que es ‘Berilio.
Donde solía trabajar, utilizamos berilio. Incluso lo cortamos. Eso es una pesadilla de salud y seguridad. Si respira el polvo de berilio, causa cáncer, daño pulmonar y enfermedad crónica por berilio. Por lo tanto, tuvimos un entrenamiento de seguridad por separado específico solo para Berilio.
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Entonces, como regla general, los neutrones apestan. Golpearon muchísimo la mayoría de los metales. Esto puede provocar grietas, hinchazón, calentamiento desigual (malo) e incluso puede hacer que los metales sean radiactivos.
Para determinar si un material reflejará neutrones, necesitamos datos de sección transversal. Las secciones transversales miden la facilidad con que una cosa golpea a otra. Esos números son difíciles de encontrar. Necesitamos la sección transversal para un neutrón, en la energía de colisión específica, que golpea ese metal específico. Se mide en graneros. Lo que quieres hacer es comparar muchos metales diferentes.
Un lugar para obtener esos datos es el Servicio de Información Nuclear de Los Alamos [33]. Esta es una base de datos de medidas de sección transversal. A continuación se encuentran los enlaces en los que desea hacer clic para obtener esos números.
Entonces, veamos los datos de Berilio:
Esa línea verde es la sección transversal elástica del berilio. Los investigadores arrojaron un poco de berilio con algunos neutrones, con muchas energías, y midieron cuántos se reflejaron. Esa línea verde es una medida de cuántos se reflejaron, elásticamente.
Si un material no tiene línea verde, no debe reflejar ningún neutrón. Puede usar estos números para estimar qué tan reflexivo es cada metal para los neutrones a diferentes energías. En este caso, el berilio tiene una línea verde saludable. Entonces, el berilio es bastante reflexivo para los neutrones.
¡Espero que eso ayude un poco!
Por cierto, hace unos años, para mi publicación de blog de 2011 “oh, las posibilidades”, revisé estos datos con una pregunta relacionada en mente. ¿Cuánto tiempo pasará antes de que un material se agriete junto a un reactor de fusión? Más específicamente, ¿qué material fue el mejor para usar en un reactor de fusión? Hay una ecuación simple para determinar si un metal se va a romper. Se conoce como la ecuación de desplazamientos por átomo:
Una buena regla general es que el agrietamiento se convierte en un problema a 1 desplazamiento por átomo [35]. Como ejemplo, un mineral de fisión podría obtener entre 0 y 90 dpa [32]. Esos núcleos pueden durar al menos veinte años. ¡Un núcleo de fusión que podría pasar 20 años sin mantenimiento sería increíble!
Así que revisé la base de datos LANL y encontré las secciones transversales relevantes para los subproductos de diferentes reacciones de fusión, esto es lo que pude encontrar:
No pude obtener todos los números que necesitaba. De todos los subproductos de fusión que golpean la pared, los neutrones son los más dañinos. Penetran más profundamente y pueden hacer que las paredes sean radiactivas. Así que “cambié” todos los subproductos a neutrones, convirtiéndolo en el peor de los casos.
Luego combiné estos números para diferentes metales. A continuación hay algunos cálculos de ejemplo (en los que finalmente usamos esa ecuación dpa).
Usando las ecuaciones anteriores, ahora podemos compilar una lista de desplazamientos por átomo para cada combustible y cada material. Esto se incluye a continuación.
¿Línea de fondo? Estos números indican que un reactor de fusión podría experimentar las mismas velocidades que un reactor de fisión de agua a presión estándar. ¡Esos pueden durar más de 20 años! Pero, todo esto es solo matemática, así que quién sabe.
Citas:
31. “Desplazamientos por átomo”. Universidad de Wisconsin, 1997. Web. 26 de octubre de 2011. http://fti.neep.wisc.edu/neep423….
32. Francia. CEA Revisión general de los componentes internos del recipiente del reactor: Reactores de agua a presión, incluido WWER. Por P. Petrequin y R. Pelli. CEA, 1997. Impresión.
33. “Datos disponibles del Servicio de Información Nuclear”. Servicio de información nuclear T-2. Laboratorio Nacional de Los Alamos, 20 de junio de 2007. Web. 03 de noviembre de 2011. http://t2.lanl.gov/data/data.html.
34. “Hoja de datos del producto, acero inoxidable 316”. Ak Steel Corporation, 2007. Web. 3 de noviembre de 2011.http: //www.aksteel.com/pdf/marke….
38. “Precios mundiales del acero”. Precios del acero, 2010, 2011, 2012, Índice de precios del acero, Precios del acero inoxidable, Noticias de precios del acero, Precios mundiales del acero, Precios actuales del acero, Precios mundiales del acero, Precios medios del acero. Precios mundiales del acero, 24 de octubre de 2011. Web. 24 de octubre de 2011.http: //www.worldsteelprices.com/.
39. “Precios del aluminio, precios de la aleación de aluminio de la Bolsa de Metales de Londres (LME), precios de aluminio COMEX y Shanghai”. Precios actuales de metales primarios y chatarra – LME (London Metal Exchange). Precios de los metales, 27 de octubre de 2011. Web. 27 de octubre de 2011.http: //www.metalprices.com/FreeS….
40. “Páginas de metal – Precios de tungsteno”. Precios actuales del metal | Precios históricos del metal | Noticias del metal | Mercado. Metal-Pages, 27 de octubre de 2011. Web. 27 de octubre de 2011. http://www.metal-pages.com/metal….
41. “Molibdeno”. Espimetales Espimetals, 3 de noviembre de 2011. Web. 3 de noviembre de 2011. http://www.espimetals.com/tech/m….
42. Tibbets, Dan. “Ver tema – ¿Cuál es el mejor material para los anillos?” Talk-Polywell.org. Charla Polywell, 2 de noviembre de 2011. Web. 2 de noviembre de 2011.http: //www.talk-polywell.org/bb/….