KERNENERGIE.Online (Simple Single Page E-Reader Version)

De fractie neutronen die uit een hoeveelheid uranium ontsnapt, kan worden geminimaliseerd door de grootte en de vorm van de uraniummassa aan te passen. In een bol is een oppervlakte-effect evenredig met het kwadraat van de straal, en een volume-effect evenredig met de derde macht van de straal. De ontsnapping van neutronen uit een hoeveelheid uranium is een oppervlakte-effect dat afhangt van de grootte van het oppervlak, maar splijtingsreacties komen door het hele materiaal voor en zijn daarom volume-effecten. Dus: hoe meer uranium er aanwezig is, hoe kleiner de kans is dat neutron-ontsnapping de overhand zal hebben over neutronenvangst gevolgd door splijting, en een ketting reactie zal ontstaan. Het verlies van neutronen door vangst zonder dat dit door een splijting wordt gevolgd, is eveneens een volume-effect, zodat voor dit effect een groter volume splijtbaar materiaal geen verschil maakt.

Figuur 6-2: Kritische massa, nodig om kettingreactie te onderhouden.

De kritieke omvang van een apparaat dat uranium bevat, is gedefinieerd als de grootte waarbij de productie van vrije neutronen door splijting precies gelijk is aan het verlies ervan door ontsnapping en door niet-splijtende vangstreacties. Als

111