Language
Country/Area
No result found
Neutron dalam Reaktor Nuklir: Bagaimana Mereka Mempromosikan Reaksi Fisi?
Radiasi neutron adalah bentuk radiasi pengion dari neutron bebas dalam reaksi nuklir. Radiasi ini dihasilkan selama fisi nuklir dan fusi nuklir dan kemudian bereaksi dengan inti atom lain untuk membentuk nuklida baru dan dapat memicu lebih banyak neutron. sub-radiasi. Neutron sendiri tidak bermuatan dan karena itu memiliki kemampuan penetrasi yang lebih tinggi daripada jenis radiasi lain selama perambatan, sehingga penerapannya dalam pembangkitan tenaga nuklir dan bidang terkait menjadi sangat penting.
Sumber neutron
Neutron dapat dilepaskan dari fisi nuklir, fusi nuklir, peluruhan radioaktif, dan bahkan interaksi sinar kosmik dengan atmosfer Bumi. Di antara sumber-sumber ini, reaktor nuklir dan akselerator partikel merupakan sumber neutron skala besar yang umum.
Salah satu sumber neutron yang umum adalah neutron bebas yang dihasilkan dalam tumbukan sinar gamma barium dan inti berilium.
Neutron dalam fisi
Dalam reaktor nuklir, neutron biasanya dibagi menjadi neutron lambat (termal) dan neutron cepat. Neutron termal menunjukkan distribusi Maxwell-Boltzmann yang mirip dengan gas dalam distribusi energi, dan dapat dengan mudah ditangkap oleh inti atom, yang merupakan cara utama untuk menghasilkan reaksi berantai fisi. Untuk mempertahankan reaksi berantai fisi yang efektif, neutron yang dihasilkan oleh fisi harus ditangkap oleh inti yang dapat mengalami fisi, yang kemudian mengalami fisi untuk melepaskan lebih banyak neutron.
Untuk memperlambat neutron cepat menjadi neutron termal, moderator neutron, seperti grafit atau air ringan, sering kali dimasukkan ke dalam reaktor untuk meningkatkan efisiensi penangkapan.
Neutron Iklim
Neutron iklim diproduksi oleh radiasi kosmik di permukaan dan atmosfer Bumi dan biasanya memiliki energi yang lebih tinggi daripada neutron dalam reaktor nuklir. Neutron-neutron ini dapat berubah menjadi karbon-14 saat berinteraksi dengan nitrogen-14, suatu fitur yang banyak digunakan dalam penanggalan radiokarbon.
Aplikasi neutron
Radiasi neutron dingin, panas, dan termal banyak digunakan dalam eksperimen hamburan dan difraksi untuk membantu mengevaluasi sifat-sifat material dalam bidang-bidang seperti ilmu fisika, kristalografi, dan biologi. Untuk mengobati kanker, terapi penangkapan neutron boron juga memanfaatkan sifat neutron yang sangat menembus dan merusak, yang bertujuan untuk menyerang sel-sel tumor. Selain itu, neutron juga dapat digunakan untuk mencitrakan komponen-komponen industri, yang sangat penting bagi industri-industri seperti energi nuklir, kedirgantaraan, dan bahan peledak dengan keandalan tinggi.
Mekanisme ionisasi dan karakteristik neutron
Karena neutron tidak bermuatan, mekanisme ionisasinya berbeda dari partikel-partikel bermuatan. Ketika penyerapan neutron menghasilkan emisi sinar gamma, sinar gamma ini menghilangkan elektron dari atom-atom, yang menyebabkan ionisasi tidak langsung. Radiasi neutron sangat tajam dan, dalam beberapa kasus, bahkan dapat mengungguli sinar gamma.
Bahaya Kesehatan dan Perlindungan
Risiko kesehatan utama dari radiasi neutron berasal dari aktivasi bahan radioaktif yang dapat ditimbulkannya, yang menyebabkan banyak bahan menjadi radioaktif, termasuk jaringan manusia. Neutron adalah jenis radiasi yang berbahaya karena sifat energinya yang tinggi. Di bawah sumber radiasi eksternal, tindakan perlindungan terutama bergantung pada bahan pelindung radiasi, seperti air atau bahan yang kaya hidrogen, untuk secara efektif memblokir efek radiasi neutron.
Dampak bahan
Neutron berenergi tinggi dapat merusak dan menurunkan kualitas bahan dari waktu ke waktu. Saat bahan dibombardir dengan neutron, reaksi kejut bereaksi dengan inti atom, yang menyebabkan pembentukan dislokasi dan cacat. Proses ini mengurangi keandalan dan masa pakai bahan, terutama dalam bejana tekan reaktor nuklir.
Kesimpulan
Seiring dengan meningkatnya permintaan pemanfaatan energi nuklir, penelitian tentang neutron terus mencari langkah-langkah perlindungan dan teknologi aplikasi yang lebih baik. Kita harus berpikir lebih dalam: Apa peran dan dampak kekuatan tak kasat mata ini dalam kehidupan kita sehari-hari?
