Rozdiel medzi kontrolnou tyčou a neutrónovým moderátorom

kľúčový rozdiel medzi riadiacou tyčou a neutrónovým moderátorom je to regulačné tyče sú schopné absorbovať neutróny, zatiaľ čo moderátory neutrónov môžu neutróny spomaliť.

Riadiaca tyč a moderátor neutrónov sú dve zložky jadrových reaktorov. Tieto dve zložky majú dve rôzne, ale dôležité úlohy. Regulačná tyč reguluje jadrovú reťazovú reakciu absorbovaním neutrónov, ale moderátor neutrónov riadi jadrovú reťazovú reakciu znížením rýchlosti neutrónov..

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to Control Rod 
3. Čo je Neutron Moderátor
4. Porovnanie bok po boku - kontrolný prút verzus neutrónový moderátor v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je to Control Rod?

Regulačná tyč je komponent v jadrovom reaktore, ktorý môže absorbovať neutróny. Názov tejto zložky sa uvádza ako taký, pretože jej hlavnou úlohou je regulovať rýchlosť štiepenia uránu alebo plutónia použitého v jadrovom reaktore absorpciou neutrónov. Zloženie kontrolných tyčiniek obvykle zahrnuje chemické prvky, ako je bór, kadmium, striebro atď. Okrem toho majú tieto chemické prvky rôzne prierezy zachytenia neutrónov pre neutróny majúce rôzne energie.

Obrázok 01: Riadiaca tyč

Regulačné tyče sú umiestnené vo vnútri jadra jadrového reaktora. Potom sú upravené tak, aby riadili jadrovú reťazovú reakciu, ktorá prebieha v jadre. Je dôležitá najmä pri regulácii tepelného výkonu reaktora, rýchlosti výroby pary a výkonu elektriny.

Počet regulačných tyčí vložených do jadra a vzdialenosť, do ktorej sú tyčinky zasunuté, má veľmi silný vplyv na reaktivitu jadrového reaktora. Novovybudovaný jadrový reaktor má spravidla úplne zasunuté riadiace tyče. Keď sa začne jadrová reťazová reakcia, sú čiastočne odstránené.

Čo je Neutron Moderátor?

Moderátor neutrónov je zložka v jadrovom reaktore, ktorá môže spomaliť neutróny. Považuje sa za médium, ktoré môže spomaliť rýchle neutróny znížením ich rýchlosti. Táto zložka je však veľmi dôležitá, pretože môže spomaliť neutróny bez toho, aby ich zachytila. Týmto komponentom sú neutróny ponechané s minimálnou kinetickou energiou. Tieto neutróny sa potom nazývajú termálnymi neutrónmi a sú náchylnejšie na šírenie jadrovej reťazovej reakcie ako rýchle neutróny..

Najbežnejšie používaným moderátorom neutrónov v typickom jadrovom reaktore je „ľahká voda“. Ako alternatívu môžeme použiť tuhý grafit a ťažkú ​​vodu. Znížená kinetická energia z neutrónu sa prenáša na moderátora. Energia sa tu premieňa na potenciálnu energiu moderátorského materiálu.

Štiepenie uránu 235 v tepelne neutrónových reaktoroch tvorí dva produkty štiepenia: rýchlo sa pohybujúce voľné neutróny a energiu. To začína reťazovú reakciu, pretože proces uvoľňovania neutrónov môže byť sebestačný. Ďalej to môže uvoľniť veľmi vysokú energiu. Prierez štiepenia je komponent, v ktorom sa určujú ďalšie štiepne udalosti. Prierez štiepenia závisí od rýchlosti neutrónov. Preto je ako kontrolné opatrenie veľmi dôležité použitie neutrónového moderátora. Avšak v rýchlych reaktoroch neexistujú žiadne moderátory neutrónov.

Aký je rozdiel medzi kontrolnou tyčou a neutrónovým moderátorom?

Regulačné tyče a moderátor neutrónov sú dve zložky jadrového reaktora. Kľúčový rozdiel medzi riadiacou tyčou a moderátorom neutrónov spočíva v tom, že riadiace tyče sú schopné absorbovať neutróny, zatiaľ čo moderátori neutrónov môžu neutróny spomaliť. Regulačné tyče regulujú jadrovú reťazovú reakciu zachytením neutrónov, ale moderátor neutrónov nezachytáva žiadny neutrón.

Nižšie uvedený infographic sumarizuje rozdiel medzi kontrolnou tyčou a moderátorom neutrónov.

Zhrnutie - Control Rod vs Neutron Moderator

Regulačné tyče a moderátor neutrónov sú dve zložky jadrového reaktora. Kľúčový rozdiel medzi riadiacou tyčou a moderátorom neutrónov spočíva v tom, že riadiace tyče sú schopné absorbovať neutróny, zatiaľ čo moderátori neutrónov môžu neutróny spomaliť..

referencie:

1. Wheeler, Mason WheelerMason. „Ako fungujú riadiace tyče?“ Výmena zásobníka fyziky, 1. november 1964, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Usporiadanie riadiacej tyče PWR“ Autorom Nic Ransby - (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Prierez štiepením U235“ - Vynesený softvérový balík Origin na mojom počítači. Dáta z verejnej databázy http://t2.lanl.gov/data/ Knižnica vyhodnotených incident-neutrónov (Public Domain) ENDF / B-VII prostredníctvom Public Commons Wikimedia