Questão 106398

106398 Ano: 2015
Disciplina: Física
Banca: CETRO
Orgão: AMAZUL

Provas:

Física ModernaFísica Atômica e Nuclear

Para que o processo de fissão libere grande quantidade de energia, é preciso que ocorra uma reação em cadeia, na qual cada nêutron produzido possa causar uma nova fissão. A reação em cadeia pode ser explosiva ou controlada. Em um reator nuclear, um fator de reprodução k é definido como o número médio de nêutrons resultante de fissões que geram novas fissões. No reator PWR, tanto o moderador quanto as barras de controle têm influência no fator k, mantendo a reação em cadeia controlada. Sobre essa influência, é correto afirmar que

as barras de controle de cádmio são utilizadas para regular a potência produzida pelo reator, mantendo-o em estado crítico (k = 1). Quando as barras são inseridas, o reator tende a se tornar supercrítico (k > 1); e, quando retiradas, o reator tende a se tornar subcrítico (k < 1).

as barras de controle são usadas para regular o nível de energia dos nêutrons, transformando-os de nêutrons rápidos em nêutrons térmicos. São compostas, em geral, de cádmio, que é capaz de remover a energia dos nêutrons com eficiência, por meio de colisões elásticas.

um reator alimentado com urânio natural, como combustível, deve manter o valor de k próximo de 2,4. Nesses reatores, o melhor moderador para evitar um estado subcrítico é a água leve (H₂O) no lugar da água pesada (D₂O) , já que a seção de choque e de captura de nêutrons para o hidrogênio é muito menor do que para o deutério.

o controle mecânico do reator, por meio das barras de controle, é possível, pois uma pequena parte dos nêutrons é emitida no processo de decaimento de alguns fragmentos de fissão após o processo de fissão.

o controle mecânico do reator, por meio das barras de controle, é possível, pois todos os nêutrons são emitidos imediatamente após o processo de fissão.