مقطع جذب

گرمای حاصله از شکافت هسته‌ای در محیط رآکتور یا باید از سوخت زدوده شود یا در نهایت این گرما به قدری زیاد می‌شود که میله‌های سوخت را ذوب می‌کند. حرارتی که از سوخت گرفته می‌شود ممکن است در رآکتور قدرت برای تولید برق بکار رود. از ویژگی‌هایی که ماده خنک‌کننده باید داشته باشد، هدایت حرارتی آن است تا این که بتواند در انتقال حرارت مؤثر باشد. همچنین پایداری شیمیایی و سطح مقطع جذب پایین‌تر از نوترون دو خاصیت عمده ماده خنک‌کننده‌است. نکته دیگری که باید به آن اشاره شود این است که این ماده نباید در اثر واکنش‌های گاما دهنده رادیواکتیو شود.

کاربید زیرکونیوم بدون هافنیوم و کاربید نیوبیوم می‌توانند به عنوان پوشش نسوز در راکتورهای هسته ای استفاده شوند. به دلیل سطح مقطع جذب نوترون کم و حساسیت ضعیف به آسیب تحت تابش، به عنوان پوشش دی‌اکسید اورانیوم و ذرات دی‌اکسید توریم سوخت هسته ای استفاده می‌شود. این پوشش معمولاً با رسوب بخار شیمیایی حرارتی در یک راکتور بستر سیال رسوب می‌کند. این ماده همچنین دارای انتشار و ظرفیت جریان بالا در دمای بالا است و آن را به عنوان ماده امیدوار کننده ای برای استفاده در رادیاتورهای حرارتی فتووالتائیک و نوارها و آرایه‌های ساطع کننده میدانی ارائه می‌دهد.

برای دستیابی به فرایند شکافت کنترل شده یا متوقف کردن یک سیستم شکافت پس از شروع، لازم است که موادی در دسترس باشند که بتوانند نوترون‌های اضافی را جذب کنند. مواد جاذب نوترون برخلاف مواد دیگر مورد استفاده در محیط رآکتور باید سطح مقطع جذب بالایی نسبت به نوترون داشته باشند. مواد زیادی وجود دارند که سطح مقطع جذب آن‌ها نسبت به نوترون بالاست، ولی ماده مورد استفاده باید دارای چند خاصیت مکانیکی و شیمیایی باشد که برای این کار مفید واقع شود.