Ruptura de parejas y efectos coulombianos en la fisión fría de las reacciones 233U(nth, f), 235U(nth, f) y 239PU(nth, f) Pair breaking and coulomb effects in cold fission reactions from 233U(nth, f), 235U(nth, f) y 239PU(nth, f) Modesto Montoya

Resumen

En este trabajo se muestra los efectos de la ruptura de parejas de nucleones y de la interacción electrostática entre fragmentos sobre la distribución de masa y energía cinética en la fisión fría de la fisión de 233U, 235U y 239Pu inducida por neutrones térmicos. El proceso de fisión termina en el punto de escisión, cuando se forman los fragmentos complementarios 1 y 2, con masas y . Luego, esos fragmentos se alejan entre sí y adquieren energías cinéticas y . Los fragmentos emiten y ; llegando a los detectores con masas y valores de energía cinética respectivamente. Como consecuencia de ello, en regiones donde el promedio de , en función de , varía abruptamente, el ancho de la distribución de , en función de , será mucho mayor que lo fue para para la distribución de en función de . Por otro lado, la emisión de neutrones erosiona los efectos par-impar sobre la distribución de número de neutrones de los fragmentos, definido como la diferencia de rendimientos relativos de los fragmentos con par y impar, respectivamente. En consecuencia, la emisión de neutrones también erosiona el efecto par-impar sobre la distribución de masas de los fragmentos. Para evitar estas perturbaciones, se estudia la fisión fría, i.e. fisión sin emisión de neutrones. Se selecciona ventanas de energía cinética total cercanas al valor máximo de la energía disponible, las que corresponden a bajos valores de energía de excitación total. Contrario a lo que se esperaba, en estas ventanas de energía cinética se observa un débil efecto par-impar sobre la distribución de masa de fragmentos. Sin embargo, este resultado no es incompatible 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 cinética total ( 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 de los fragmentos complementarios (asumidos esféricos) en el punto de escisión y la energía disponible de la reacción. Esta correlación explica también las fluctuaciones de la energía cinética máxima en función de la masa. El 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.