Razlika med krmilno palico in nevtronskim moderatorjem

The ključna razlika med krmilno palico in nevtronskim moderatorjem je to krmilne palice lahko absorbirajo nevtrone, medtem ko nevtronski moderatorji lahko upočasnijo nevtrone.

Krmilna palica in nevtronski moderator sta sestavni deli jedrskih reaktorjev. Ti dve komponenti imata dve različni, vendar pomembni vlogi. Krmilna palica nadzoruje reakcijo jedrske verige z absorpcijo nevtronov, nevtronski moderator pa nadzoruje reakcijo jedrske verige z zmanjšanjem hitrosti nevtronov.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je krmilna palica 
3. Kaj je Neutron Moderator
4. Primerjava ob strani - Nadzornik krmilne palice proti nevtronskemu moderatorju v tabeli
5. Povzetek

Kaj je kontrolna palica?

Krmilna palica je sestavni del jedrskega reaktorja, ki lahko absorbira nevtrone. Ime te komponente je poimenovano zato, ker je njena glavna vloga nadzorovanje hitrosti delitve urana ali plutonija, uporabljenega v jedrskem reaktorju, z absorpcijo nevtronov. Sestava kontrolnih palic običajno vključuje kemične elemente, kot so bor, kadmij, srebro itd. Ti kemični elementi lahko absorbirajo nevtrone, ne da bi bili podvrženi nobeni reakciji cepitve. Poleg tega imajo ti kemični elementi različne preseke zajema nevtronov za nevtrone z različnimi energijami.

Slika 01: Krmilna palica

Krmilne palice so nameščene znotraj jedra jedrskega reaktorja. Nato se prilagodijo za nadzor jedrske verižne reakcije, ki poteka v jedru. Pomembno je predvsem pri nadzorovanju toplotne moči reaktorja, hitrosti proizvodnje pare in izida električne energije.

Število krmilnih palic, ki so vstavljene v jedro, in razdalja, do katere so palice vstavljene, zelo močno vplivajo na reaktivnost jedrskega reaktorja. Navadno imajo novozgrajeni jedrski reaktor svoje krmilne palice v celoti vstavljene. Delno se odstranijo, ko se sproži reakcija jedrske verige.

Kaj je Neutron Moderator?

Moderator nevtronov je sestavni del jedrskega reaktorja, ki lahko upočasni nevtrone. Velja za medij, ki lahko upočasni hitre nevtrone z zmanjšanjem njihove hitrosti. Vendar je ta komponenta zelo pomembna, saj lahko upočasni nevtrone, ne da bi zajela katerega koli. Ta komponenta ima nevtrone minimalno kinetično energijo. Te nevtrone potem imenujemo toplotni nevtroni in so za širjenje reakcije jedrske verige bolj dovzetni kot hitri nevtroni..

Najpogosteje uporabljen nevtronski moderator v tipičnem jedrskem reaktorju je "lahka voda". Kot alternativo lahko uporabimo trden grafit in težko vodo. Zmanjšana kinetična energija nevtrona se prenese na moderatorja. Tu se energija pretvori v potencialno energijo materiala za moderatorje.

Cepljenje urana-235 v reaktorjih s toplotno nevtronsko tvorbo tvori dva produkta cepitve: hitro gibljivi prosti nevtroni in energija. To sproži verižno reakcijo, ker je postopek sproščanja nevtronov lahko samozadržen. Poleg tega lahko to sprosti zelo veliko energije. Prerez cepitve je sestavni del, kjer se določijo nadaljnji dogodki cepitve. Prerez cepitve je odvisen od hitrosti nevtronov. Zato je kot nadzorni ukrep uporaba nevtronskega moderatorja zelo pomembna. Vendar v hitrih reaktorjih ni nevtronskih moderatorjev.

Kakšna je razlika med krmilno palico in nevtronskim moderatorjem?

Krmilne palice in nevtronski moderator sta sestavni deli jedrskega reaktorja. Ključna razlika med krmilno palico in nevtronskim moderatorjem je, da lahko krmilne palice absorbirajo nevtrone, medtem ko lahko nevtroni moderatorji upočasnijo nevtrone. Krmilne palice nadzorujejo reakcijo jedrske verige z zajemanjem nevtronov, vendar nevtronski moderator ne zajame nobenega nevtra.

Spodaj infografika povzema razliko med krmilno palico in nevtronskim moderatorjem.

Povzetek - Krmilna palica proti Neutron Moderatorju

Krmilne palice in nevtronski moderator sta sestavni deli jedrskega reaktorja. Ključna razlika med krmilno palico in nevtronskim moderatorjem je v tem, da lahko krmilne palice absorbirajo nevtrone, medtem ko nevtronski moderatorji lahko upočasnijo nevtrone.

Referenca:

1. Wheeler, Mason WheelerMason. "Kako delujejo krmilne palice?" Izmenjava skladov fizike, 1. november 1964, na voljo tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Sklop krmilne palice PWR" avtor Nic Ransby - (Public Domain) prek Commons Wikimedia
2. “U235 Fission presek” - Načrt narejen s programskim paketom Origin na mojem računalniku. Podatki iz javne baze podatkov http://t2.lanl.gov/data/ ENDF / B-VII knjižnica ocenjenih podatkov o nevtronskih dogodkih (Public Domain) prek Commons Wikimedia