Warum verwenden wir keine kalten Neutronen in Kernreaktoren?

U-235 Querschnitt

Typische Kernreaktoren verwenden Neutronen in der 10 − 2 eV-Bereich (thermische Neutronen), was einem Spaltquerschnitt von einigen hundert Scheunen entspricht. Was uns davon abhält, einen superkalten Moderator zu verwenden, was dazu führt, dass 10 − 5 − 10 − 3 e v Neutronen und dramatische Erhöhung des Wirkungsquerschnitts auf einige tausend Scheunen (da dies mehr Leistung erzeugen würde)? Wir haben Erfahrung mit dem Umgang mit extrem kalten Materialien (flüssiges H2 in Raketen), also ist die Intuition falsch oder gibt es einfach keinen Grund dafür?

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Das erste Problem ist, dass Sie einen Reaktor verwenden möchten, um Wärme zu erzeugen (und dann die Wärme zur Stromerzeugung verwenden). Die Verwendung eines coolen Moderators ist diesem Ziel direkt abträglich. Auch das Verbrennen des Brennstoffs so schnell wie jeder will, ist mit aktuellen Moderatoren einfach, der Trick ist, dass Sie ihn nicht zu schnell verbrennen wollen, sonst könnten die Anlage und die benachbarte Stadt beschädigt werden.

In einem Reaktor werden die Neutronen abgebremst, weil sie mit dem Kühlmittel ein thermisches Gleichgewicht bekommen. Deshalb werden sie thermisch genannt.

Es gibt auf diesem Weg keine Möglichkeit, Neutronen zu erzeugen, die kälter als das Kühlmittel sind, es ist wahrscheinlich sogar unmöglich ohne gravierende Änderungen in den derzeitigen Reaktorkonstruktionen.

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