Un reflector de neutrones es un material que refleja neutrones . Esta noción se refiere más a la reflexión difusa que a la reflexión especular , es decir que se trata de materiales que reflejan neutrones sin que el ángulo de reflexión sea necesariamente igual al ángulo de incidencia. Está fabricado en grafito , berilio , acero y carburo de tungsteno, entre otros . Un reflector de neutrones puede hacer crítica una masa de material fisible que, en su ausencia, es subcrítica. También puede aumentar la cantidad de fisiones nucleares que producirá una masa crítica o supercrítica.
En un reactor nuclear compuesto por elementos alternos de uranio y grafito (que fue llamado por esta razón batería nuclear) la masa crítica puede reducirse en gran medida rodeando el reactor con una capa de grafito porque dicha envoltura refleja una gran cantidad de neutrones hacia el interior. .
Para lograr 30 años de operación, el diseño del reactor nuclear SSTAR (autónomo, transportable, cerrado y pequeño) requiere la presencia de un reflector de neutrones móvil; el lento movimiento del reflector a lo largo de la columna de arriba hacia abajo haría que el combustible nuclear reaccionara gradualmente hasta agotarse.
Un reflector hecho de un material ligero como el grafito o el berilio también actuaría como moderador al reducir la energía cinética de los neutrones, mientras que los materiales pesados como el plomo o un eutéctico de plomo-bismuto tendrían menos efecto sobre la velocidad de los neutrones. neutrones.
Los reactores espaciales, que son muy pequeños y que, por tanto, presentan importantes fugas de neutrones, se controlan reactivamente mediante rodillos implantados en el reflector radial que, en la posición próxima al núcleo, cortan las comunicaciones entre el material reflectante (a menudo berilio) mediante material absorbente de neutrones cancelando así el efecto reflectante y restableciéndolos en la posición distante. El reactor se controla así actuando sobre las fugas gracias al reflector.
Se puede usar un revestimiento similar para disminuir el tamaño crítico de un arma nuclear, pero aquí tiene un papel adicional: su propia inercia mecánica retarda la expansión del material nuclear. Las armas así mejoradas por su carcasa se describen a menudo como "reforzadas". El arma se rompe en pequeños pedazos durante la reacción en cadena que tiende a detenerla, por lo que las chaquetas de refuerzo provocan explosiones más largas, enérgicas y eficientes. El material de revestimiento más eficaz es el de mayor densidad; La alta resistencia mecánica no es de interés aquí porque ningún material puede resistir las tensiones extremas inducidas por una explosión nuclear. Casualmente, los materiales de alta densidad son excelentes reflectores de neutrones, lo que los hace doblemente adecuados para armas nucleares.
Para las bombas H, el problema es complicado porque un revestimiento de refuerzo pesado requiere un sistema explosivo más potente (el que provoca la implosión del hidrógeno). El 1 st piso de una bomba nuclear moderno puede utilizarse reflector de berilio a su baja densidad (1,85), por otra parte, cuando se ioniza, es transparente a los rayos X, lo que permite que la energía de 1 primera planta para evacuar rápidamente y para Comprimir el piso secundario.
Si bien el propósito de un revestimiento de respaldo es aumentar la eficiencia, tanto reflejando neutrones como retardando la expansión de la bomba, el efecto sobre la disminución de la masa crítica no es tan importante. La razón es que la dinámica del pensamiento lleva tiempo.