Materiale fissile

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In ingegneria nucleare un materiale fissile è un materiale che è in grado di sviluppare una reazione a catena di fissione nucleare.

Tutti i materiali fissili sono equamente in grado di sostenere una reazione a catena in cui dominano o i neutroni termici o i neutroni veloci. Cioè possono essere usati come carburante:

Un reattore termico con moderatore di neutroni
Un reattore veloce, senza moderatore
Un esplosivo nucleare

"Fissile" significa che sviluppa una reazione a catena con neutroni lenti.

I materiali fissili più importanti sono:

Uranio-233.
Uranio-235.
Plutonio-239.

Tutti questi sono usati con successo come combustibile nucleare. Anche il Plutonio-241 e il Nettunio-237 sono fissili, ma non sono usati come combustibile nucleare. Anche altri isotopi transuranici sono fissili, tutti questi hanno numero atomico pari e numero di massa dispari. Questi sono:

Nettunio-237[1]
Curio-244[2]
Americio-241

Per essere usato come combustibile per una reazione di fissione a catena, il materiale deve:

Essere nella regione della curva della energia di legame dove una catena di fissione è possibile (cioò sopra il radio)
Avere un'alta probabilità di fissione da cattura di neutroni
Rilasciare due o più neutroni in media per fissione
Avere una vita media ragionevolmente lunga
Essere disponibile in quantità adatte

I materiali fissili possono essere categorizzati[3]: