Razlika između upravljačkog štapa i neutralnog moderatora

ključna razlika između upravljačkog štapa i neutronskog moderatora je to upravljačke šipke mogu apsorbirati neutrone dok neutronski moderatori mogu usporiti neutrone.

Upravljački štap i neutronski moderator dvije su komponente nuklearnih reaktora. Te dvije komponente moraju igrati dvije različite, ali važne uloge. Upravljačka palica kontrolira reakciju nuklearnog lanca apsorbirajući neutrone, ali neutronski moderator kontrolira reakciju nuklearnog lanca smanjujući brzinu neutrona.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što je upravljački štap 
3. Što je Neutron Moderator
4. Usporedna usporedba - Upravljački štap u odnosu na Neutron Moderator u tabelarnom obliku
5. Sažetak

Što je upravljački štap?

Upravljačka šipka sastojak je u nuklearnom reaktoru koji može apsorbirati neutrone. Naziv ove komponente dat je kao takav jer je njegova glavna uloga kontrolirati brzinu fisije urana ili plutonija koji se koristi u nuklearnom reaktoru apsorpcijom neutrona. Sastav kontrolnih šipki obično uključuje kemijske elemente poput bora, kadmija, srebra itd. Ovi kemijski elementi su sposobni apsorbirati neutrone bez podvrgavanja bilo kojoj reakciji fisije. Štoviše, ti kemijski elementi imaju različite presjeke hvatanja neutrona za neutrone koji imaju različitu energiju.

Slika 01: Upravljački štap

Upravljačke šipke su smještene unutar jezgre nuklearnog reaktora. Zatim su prilagođeni za kontrolu nuklearne lančane reakcije koja se odvija u jezgri. Važna je uglavnom za kontrolu toplinske snage reaktora, brzine proizvodnje pare i izlaza električne energije.

Broj kontrolnih štapova koji se ubacuju u jezgru i udaljenost na koju se štapići imaju vrlo snažan utjecaj na reaktivnost nuklearnog reaktora. Novoizgrađeni nuklearni reaktor obično ima potpuno umetnute kontrolne šipke. Djelomično se uklanjaju kada se pokrene reakcija nuklearnog lanca.

Što je Neutron Moderator?

Moderator neutrona je komponenta u nuklearnom reaktoru koja može usporiti neutrone. Smatra se medijem koji može usporiti brze neutrone smanjujući njihovu brzinu. Međutim, ova komponenta je vrlo važna, jer može usporiti neutrone bez hvatanja nijednog od njih. Ova komponenta neutronima ostavlja minimalnu kinetičku energiju. Ti se neutroni nazivaju toplinski neutroni i oni su za širenje reakcije nuklearnog lanca osjetljiviji od brzih neutrona..

Najčešće korišteni neutronski moderator u tipičnom nuklearnom reaktoru je "svijetla voda". Kao alternativu možemo koristiti čvrsti grafit i tešku vodu. Smanjena kinetička energija neutrona prenosi se na moderatora. Ovdje se energija pretvara u potencijalnu energiju materijala moderatora.

Rascjep urana-235 u termalno-neutronskim reaktorima tvore dva produkta fisije: brzo pokretni slobodni neutroni i energija. Ovo pokreće lančanu reakciju jer postupak oslobađanja neutrona može biti samoodrživ. Nadalje, to može osloboditi vrlo visoku energiju. Presjek fisije je sastavni dio na kojem su utvrđeni daljnji događaji fisije. Presjek fisije ovisi o brzini neutrona. Stoga je kao kontrolna mjera upotreba neutronskog moderatora vrlo važna. Međutim, u brzim reaktorima nema neutronskih moderatora.

Koja je razlika između upravljačkog štapa i neutronskog moderatora?

Upravljačke šipke i neutronski moderator dvije su komponente u nuklearnom reaktoru. Ključna razlika između upravljačke šipke i neutronskog moderatora je u tome što su kontrolne šipke sposobne apsorbirati neutrone, dok neutronski moderatori mogu usporiti neutrone. Upravljačke palice upravljaju reakcijom nuklearnog lanca hvatajući neutrone, ali neutronski moderator ne zahvaća nijedan neutron.

Niže infografika sažima razliku između upravljačkog štapa i neutronskog moderatora.

Sažetak - Upravljački štap vs Neutron Moderator

Upravljačke šipke i neutronski moderator dvije su komponente u nuklearnom reaktoru. Ključna razlika između upravljačke šipke i neutronskog moderatora je u tome što su kontrolne šipke sposobne apsorbirati neutrone, dok neutronski moderatori mogu usporiti neutrone.

Referenca:

1. Wheeler, Mason WheelerMason. "Kako rade upravljačke šipke?" Izmjena stokova fizike, 1. studenog 1964., dostupno ovdje.

Ljubaznošću slike:

1. "Sklop PWR upravljačke palice" Nic Ransby - (Public Domain) putem Commons Wikimedia
2. "U235 Fission presjek" - Zemljište napravljeno s softverskim paketom Origin na mom računalu. Podaci iz javne baze podataka http://t2.lanl.gov/data/ ENDF / B-VII knjižnica ocjenjenih podataka o incidentnim neutronima (Public Domain) putem Commons Wikimedia