Különbség a vezérlőrudak és a neutron moderátor között

Az kulcs különbség a vezérlőruda és a neutron moderátor között ez A vezérlőrudak képesek abszorbeálni a neutronokat, míg a neutron moderátorok lelassíthatják a neutronokat.

A vezérlőrudak és a neutron moderátorok a nukleáris reaktorok két alkotóeleme. E két elem két, de fontos szerepet játszik. A vezérlőruda a neutronok abszorpciójával szabályozza a nukleáris láncreakciót, a neutron moderátor pedig a neutronok sebességének csökkentésével vezérli a nukleáris láncreakciót.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az a vezérlőruda? 
3. Mi a neutron moderátor?
4. Összehasonlítás egymással - A vezérlőruda és a neutron moderátor táblázatos formában
5. Összegzés

Mi az a vezérlőruda??

A vezérlőruda egy atomreaktor olyan alkotóeleme, amely képes abszorbeálni a neutronokat. Ennek az összetevőnek a nevét azért adják meg, mert annak fő szerepe a nukleáris reaktorban használt urán vagy plutónium hasadási sebességének szabályozása neutronok abszorpciójával. A vezérlőrudak összetétele általában olyan kémiai elemeket tartalmaz, mint például bór, kadmium, ezüst stb. Ezek a kémiai elemek képesek neutronokat abszorbeálni anélkül, hogy hasadási reakció lépne fel. Ezen túlmenően, ezeknek a kémiai elemeknek a különféle energiájú neutronok számára eltérő neutronfogó keresztmetszete van.

01. ábra: Vezérlőrúd

A vezérlő rudakat a nukleáris reaktor magjában kell elhelyezni. Ezután azokat úgy állítják be, hogy ellenőrizzék a magban zajló nukleáris láncreakciót. Ez elsősorban a reaktor hőteljesítményének, a gőztermelés és a villamosenergia-teljesítmény szabályozásában fontos.

A magba behelyezett vezérlő rudak száma és a rudak beillesztésének távolsága nagyon erőteljesen befolyásolja a nukleáris reaktor reakcióképességét. Az újonnan épített nukleáris reaktor vezérlőrudainak általában teljesen be vannak dugva. A nukleáris láncreakció indulásakor részlegesen eltávolítják őket.

Mi a neutron moderátor??

A neutron moderátor egy atomreaktor olyan alkotóeleme, amely lelassítja a neutronokat. Olyan közegnek tekintik, amely a sebesség csökkentésével lelassíthatja a gyors neutronokat. Ez a komponens azonban nagyon fontos, mivel le tudja lassítani a neutronokat anélkül, hogy egyiket megragadnánk. Ez a komponens a neutronokat minimális kinetikus energiával hagyja el. Ezeket a neutronokat termikus neutronoknak nevezzük, és érzékenyebbek a gyors neutronokra, mint a nukleáris láncreakció terjedésére..

A tipikus atomreaktorokban a leggyakrabban használt neutron moderátor a „könnyű víz”. Alternatív megoldásként szilárd grafitot és nehéz vizet használhatunk. A neutronból származó csökkent kinetikus energia átkerül a moderátorba. Itt az energiát a moderátor anyag potenciális energiává alakítják.

Az urán-235 hasadása a hőneutron reaktorokban két hasadási terméket alkot: gyors mozgású szabad neutronokat és energiát. Ez elindítja a láncreakciót, mivel a neutronkibocsátási folyamat önfenntartó lehet. Ez tovább felszabadíthat nagyon nagy energiát. A hasadási keresztmetszet az az elem, amelyben a további hasadási eseményeket meghatározzák. A hasadási keresztmetszet a neutronok sebességétől függ. Ezért kontrollintézkedésként a neutron moderátor használata nagyon fontos. A gyorsreaktorokban azonban nincsenek neutron moderátorok.

Mi a különbség a vezérlőpálca és a neutron moderátor között??

A vezérlő rudak és a neutron moderátor két komponens egy atomreaktorban. A fő különbség a vezérlő rudak és a neutron moderátor között az, hogy a vezérlő rudak képesek abszorbeálni a neutronokat, míg a neutron moderátorok lelassíthatják a neutronokat. A vezérlőrudak a neutronok rögzítésével szabályozzák a nukleáris láncreakciót, de a neutron moderátor nem rögzít semmit sem.

Az infographic alatt összefoglaljuk a vezérlőrudak és a neutron moderátor közötti különbséget.

Összegzés - Vezérlőrúd vs neutron moderátor

A vezérlő rudak és a neutron moderátor két komponens egy atomreaktorban. A fő különbség a vezérlő rudak és a neutron moderátor között az, hogy a vezérlő rudak képesek abszorbeálni a neutronokat, míg a neutron moderátorok lelassíthatják a neutronokat.

Referencia:

1. Wheeler, Mason WheelerMason. "Hogyan működnek a vezérlőrudak?" Fizika verem cseréje, 1964. november 1, elérhető itt.

Kép jóvoltából:

1. Nic Ransby - (Public Domain) „PWR vezérlőruda” - a Commons Wikimedia-on keresztül
2. “U235 hasadási keresztmetszet” - az Origin szoftvercsomaggal készített diagram a számítógépemen. Adatok a nyilvános adatbázisból: http://t2.lanl.gov/data/ ENDF / B-VII. A becsült esemény-neutron adatok (Public Domain) könyvtára a Commons Wikimedia-on keresztül