fissileisyyden

Fissiilisyys, eli fissility, on ydinlatausten ominaisuus, jonka mukaan tietyt ydinlähteet voivat fissioitua neutronin vaikutuksesta. Fissiilisyys on tärkeä tekijä siinä, kuinka helposti ydin voi ylläpitää ketjureaktiota, kun neutronit syntyvät ja niitä voi edelleen aiheuttaa uusia fissioita. Tämä ominaisuus riippuu neutronien energiasta sekä ytimeen liittyvästä rakenteesta ja energiatiloista.

Fissiilisyys eroaa käsitteestä fissionabiliteetti. Fissiilit isotoopit fissioituvat pääasiassa termisten neutronien vaikutuksesta ja voivat siten tukea ketjureaktiota moderoinnilla. Fissionabiliteetti kuvaa yleisesti kykyä fissioitua neutronin vaikutuksesta, ja siihen sisältyy sekä termisiä että nopeita neutronien vaikutuksia.

Esimerkkejä fissiileistä isotoopeista ovat uraani-235 (U-235), uraani-233 (U-233) ja plutonium-239 (Pu-239), sekä plutonium-241 (Pu-241). Toisaalta uraani-238 (U-238) ja thorium-232 (Th-232) ovat fertile-isotooppeja: ne eivät tavallisesti fissioidu termisten neutronien vaikutuksesta, mutta voivat muuttua fissileiksi neutronien vaikutuksesta pitkän aikavälin prosessin kautta.

Fissiilisyyden mittaamiseen käytetään kokeellisia ja teoreettisia malleja, joissa tarkastellaan fission- ja absorptiosivujen sekä neutroneiden energian vaikutusta. Yleisesti käytetty käsite on fissility-parametri, joka kuvaa suurten ydinmassojen taipumusta fissioida suhteessa niiden protonilukuun ja ytimen kokoon.

Fissiilisyys on keskeinen tekijä sekä ydinvoiman käytössä että ydinasevalvonnassa. Se vaikuttaa polttoaineen suunnitteluun, ketjureaktioiden hallintaan ja turvallisuussuunnitteluun sekä kansainvälisiin valvontatoimiin.