Techniklexikon

Spaltneutronen

Kernphysik, bei der Spaltung von Atomkernen im wesentlichen in einem Verdampfungsprozess von den Spaltfragmenten prompt (10^-19 s) emittierte Neutronen (prompte Neutronen). Ihre Anzahl n pro Spaltung steigt mit der verfügbaren Anregungsenergie des spaltenden Kerns. Für die thermische Spaltung von ²³³U bzw. ²³⁵U beträgt n 2,5 bzw. 2,4, für ²³⁹Pu 2,9. Die spektrale Verteilung bei thermischer Spaltung (siehe Abb. ) folgt einem Verlauf  mit Neutronenenergien E_n von bis zu 10 MeV.

Als Folge anschliessender Betazerfälle der Spaltfragmente in angeregte Kernzustände mit E^* > E_B⁽ⁿ⁾  (E_B⁽ⁿ⁾: Neutronenbindungsenergie), treten mit einem geringen Anteil von ca. 1% um einige Sekunden bis zu Minuten verzögerte Neutronen auf. Die zwei wesentlichen Neutronengruppen entstehen durch den Zerfall von ⁸⁷Br mit einer b^--Halbwertszeit T_1/2(b^-) = 55,6 s und von ¹³⁷J mit T_1/2(b^-) = 24,5 s. Verzögerte Neutronen sind entscheidend für die Reaktorsteuerung von thermischen Kernreaktoren.

Spaltneutronen: Spektrum der Spaltneutronen als Funktion ihrer Energie E_n. Die leeren Kreise stellen das Spaltspektrum für die ²³⁵U-Spaltung, die gefüllten Kreise das für ²³⁹Pu-Spaltung mit thermischen Neutronen dar.