Atšķirība starp vadības stieni un neitronu moderatoru

galvenā atšķirība starp vadības stieni un neitronu moderatoru ir tas vadības stieņi spēj absorbēt neitronus, turpretī neitronu regulētāji var palēnināt neitronu darbību.

Vadības stienis un neitronu moderators ir divi kodolreaktoru komponenti. Šīm divām sastāvdaļām ir divas atšķirīgas, bet svarīgas lomas. Vadības stienis kontrolē kodolķēdes reakciju, absorbējot neitronus, bet neitronu moderators kontrolē kodolķēdes reakciju, samazinot neitronu ātrumu.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir vadības stienis 
3. Kas ir neitronu moderators
4. Salīdzinājums blakus - vadības stienis un neitronu moderators tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir vadības stienis?

Vadības stienis ir kodolreaktora sastāvdaļa, kas var absorbēt neitronus. Šī komponenta nosaukums tiek dots kā tāds, jo tā galvenā loma ir kontrolēt urāna vai plutonija sabrukšanas ātrumu kodolreaktorā, absorbējot neitronus. Kontroles stieņu sastāvs parasti satur tādus ķīmiskos elementus kā bors, kadmijs, sudrabs utt. Šie ķīmiskie elementi spēj absorbēt neitronus, neveicot nekādu skaldīšanas reakciju. Turklāt šiem ķīmiskajiem elementiem ir atšķirīgs neitronu uztveršanas šķērsgriezums neitroniem ar dažādu enerģiju.

01. attēls: vadības stienis

Kontroles stieņi ir novietoti kodolreaktora kodolā. Pēc tam tos pielāgo, lai kontrolētu kodolķēdes reakciju, kas notiek kodolā. Tas ir svarīgi galvenokārt kontrolējot reaktora siltumjaudu, tvaika ražošanas ātrumu un elektrības jaudu.

Vadības stieņu skaits, kas tiek ievietoti kodolā, un attālums, līdz kuram stieņi tiek ievietoti, ļoti spēcīgi ietekmē kodolreaktora reaktivitāti. Parasti jaunuzceltā kodolreaktora vadības stieņi ir pilnībā ievietoti. Tos daļēji noņem, kad sākas kodolķēdes reakcija.

Kas ir neitronu moderators?

Neitronu moderators ir kodolreaktora sastāvdaļa, kas var palēnināt neitronu darbību. To uzskata par barotni, kas var palēnināt ātros neitronus, samazinot to ātrumu. Tomēr šis komponents ir ļoti svarīgs, jo tas var palēnināt neitronus, neuztverot nevienu no tiem. Šis komponents neitroniem atstāj minimālu kinētisko enerģiju. Tad šos neitronus sauc par termiskajiem neitroniem, un tie ir jutīgāki par ātriem neitroniem kodolķēdes reakcijas izplatībai..

Parasti neitronu moderators tipiskā kodolreaktorā ir “viegls ūdens”. Kā alternatīvas mēs varam izmantot cieto grafītu un smago ūdeni. Samazinātā kinētiskā enerģija no neitrona tiek nodota moderatoram. Šeit enerģija tiek pārveidota par moderatora potenciālo enerģiju.

Urāna-235 dalīšanās termo-neitronu reaktoros veido divus dalīšanās produktus: ātri pārvietojošos brīvos neitronus un enerģiju. Tas sāk ķēdes reakciju, jo neitronu atbrīvošanas process var būt patstāvīgs. Turklāt tas var atbrīvot ļoti lielu enerģiju. Sadalīšanās šķērsgriezums ir tā sastāvdaļa, kurā nosaka turpmākos dalīšanās notikumus. Sadalīšanās šķērsgriezums ir atkarīgs no neitronu ātruma. Tāpēc kā kontroles pasākums ir ļoti svarīgi izmantot neitronu regulētāju. Tomēr ātros reaktoros neitronu moderatoru nav.

Kāda ir atšķirība starp vadības stieni un neitronu moderatoru?

Vadības stieņi un neitronu moderators ir divi kodolreaktora komponenti. Galvenā atšķirība starp vadības stieni un neitronu moderatoru ir tā, ka vadības stieņi spēj absorbēt neitronus, turpretī neitronu moderatori var palēnināt neitronu darbību. Vadības stieņi kontrolē kodolķēdes reakciju, sagūstot neitronus, bet neitronu moderators neuztver nevienu neitronu.

Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp vadības stieni un neitronu moderatoru.

Kopsavilkums - vadības stienis pret neitronu moderatoru

Vadības stieņi un neitronu moderators ir divi kodolreaktora komponenti. Galvenā atšķirība starp vadības stieni un neitronu moderatoru ir tā, ka vadības stieņi spēj absorbēt neitronus, turpretī neitronu moderatori var palēnināt neitronus.

Atsauce:

1. Wheeler, Mason WheelerMason. “Kā darbojas vadības stieņi?” Fizikas steku apmaiņa, 1964. gada 1. novembris, pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. Nic Ransby - (publiskais īpašums), izmantojot PWR vadības stieni, izmantojot Commons Wikimedia
2. “U235 dalīšanās šķērsgriezums” - diagramma, kas izgatavota ar programmatūras paketi Origin manā personālajā datorā. Dati no publiskās datu bāzes http://t2.lanl.gov/data/ ENDF / B-VII novērtēto negadījumu neitronu datu bibliotēka (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia