Ruptura de parejas y efectos coulombianos en la fisión fría de las reacciones 233U(nth, f), 235U(nth, f) y 239Pu(nth, f)

Resumen

Se muestra las consecuencias erosivas de la emisión de neutrones sobre la distribución de número de masa ( A) y energía cinética (E ) de los fragmentos de fisión inducida por neutrones térmicos de 233U y235U, respectivamente. Además se muestra los efectos de la ruptura de parejas de nucleones, y de la interacción electrostática entre fragmentos en el punto de escisión, sobre la distribución de masa y energía cinética en la región fría de la fisión inducida por neutrones térmicos de 233U, 235U y 239Pu, respectivamente. La emisión de neutrones erosiona los efectos par-impar sobre la distribución de número de neutrones ( 8N) de los fragmentos, definido como la diferencia de los rendimientos relativos de los fragmentos con número par (Np ) y número impar (Ni ) de neutrones, respectivamente. Para evitar los efectos de la emisión de neutrones, se estudia la fisión fría, i.e. eventos de fisión sin emisión de neutrones. Para el estudio, se selecciona ventanas de energía cinética total (TE) cercanas al valor máximo de la energía disponible de la reacción, las que corresponden a bajos valores de energía de excitación total. Contrario a lo que se esperaba, en estas ventanas de elevada energía cinética se observa un débil efecto par-impar sobre la distribución de masa de fragmentos. Sin embargo, este resultado es compatible con un alto efecto par-impar sobre la distribución de cargas o sobre la distribución del número de neutrones. Por otro lado, en la fisión fría se observa que el valor mínimo de la energía de excitación total (X) que alcanzan los fragmentos, en función de la masa, está correlacionada con el “exceso de energía electrostática” definido como la diferencia entre la energía de interacción electrostática entre los fragmentos complementarios (asumidos esféricos) en el punto de escisión y el valor máximo de la energía disponible (Q). Esta correlación da cuenta de las fluctuaciones de la energía cinética máxima en función de la masa. Este efecto crece con la asimetría de las fragmentaciones de carga. En suma, los datos experimentales sobre la fisión fría sugieren que las configuraciones de escisión exploran todas las posibilidades que permite la energía disponible para la fisión.