Skirtumas tarp valdymo strypo ir neutronų moderatoriaus

pagrindinis skirtumas tarp valdymo strypo ir neutronų moderatoriaus yra ta valdymo strypai sugeba absorbuoti neutronus, tuo tarpu neutronų moderatoriai gali sulėtinti neutronų veikimą.

Valdymo strypas ir neutronų moderatorius yra du branduolinių reaktorių komponentai. Šie du komponentai vaidina du skirtingus, tačiau svarbius vaidmenis. Valdymo strypas kontroliuoja branduolinės grandinės reakciją sugerdamas neutronus, tačiau neutronų moderatorius kontroliuoja branduolinę grandininę reakciją mažindamas neutronų greitį.

TURINYS

1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra valdymo strypas 
3. Kas yra neutronų moderatorius
4. Šalutinis palyginimas - valdymo strypas ir neutronų moderatorius lentelės pavidalu
5. Santrauka

Kas yra valdymo strypas?

Valdymo strypas yra branduolinio reaktoriaus komponentas, galintis absorbuoti neutronus. Šio komponento pavadinimas pateiktas kaip toks, nes jo pagrindinis vaidmuo yra kontroliuoti urano ar plutonio, naudojamo branduoliniame reaktoriuje, dalijimosi greitį, absorbuojant neutronus. Į kontrolinių strypų sudėtį paprastai įeina cheminiai elementai, tokie kaip boras, kadmis, sidabras ir kt. Šie cheminiai elementai sugeba absorbuoti neutronus netirpdami skilimo reakcijos. Be to, šie cheminiai elementai turi skirtingą neutronų, turinčių įvairią energiją, skerspjūvį.

01 paveikslas: Valdymo strypas

Valdymo strypai dedami į branduolinio reaktoriaus šerdį. Tada jie sureguliuojami taip, kad kontroliuotų branduolio grandininę reakciją, vykstančią šerdyje. Tai ypač svarbu kontroliuojant reaktoriaus šiluminę galią, garų gamybos tempą ir elektros energiją.

Branduolinio reaktoriaus reaktyvumui labai didelę įtaką turi kontrolinių strypų, įterptų į šerdį, skaičius ir atstumas, iki kurio strypai įkišami. Paprastai naujai pastatyto branduolinio reaktoriaus valdymo strypai yra visiškai įstatyti. Jie iš dalies pašalinami, kai prasideda branduolinė grandininė reakcija.

Kas yra neutronų moderatorius?

Neutronų moderatorius yra branduolinio reaktoriaus komponentas, galintis sulėtinti neutronų veikimą. Tai laikoma terpe, galinčia sulėtinti greitus neutronus, sumažinant jų greitį. Tačiau šis komponentas yra labai svarbus, nes jis gali sulėtinti neutronus neužfiksuodamas nė vieno iš jų. Šis komponentas kinetinę energiją palieka mažai. Tuomet šie neutronai yra vadinami terminiaisiais neutronais ir yra jautresni branduolinės grandininės reakcijos plitimui nei greiti neutronai..

Paprastai neutronų moderatorius tipiniame branduoliniame reaktoriuje yra „lengvas vanduo“. Kaip alternatyvas galime naudoti kietą grafitą ir sunkųjį vandenį. Sumažinta kinetinė energija iš neutrono perduodama moderatoriui. Čia energija paverčiama potencialia moderatoriaus medžiagos energija.

Urano-235 dalijimasis šiluminiuose neutronų reaktoriuose sudaro du dalijimosi produktus: greitai judančius laisvuosius neutronus ir energiją. Tai pradeda grandininę reakciją, nes neutronų atpalaidavimo procesas gali būti savarankiškas. Be to, tai gali išlaisvinti labai didelę energiją. Dalijimosi skerspjūvis yra komponentas, kuriame nustatomi tolesni dalijimosi įvykiai. Dalijimosi skerspjūvis priklauso nuo neutronų greičio. Todėl, kaip kontrolės priemonė, labai svarbu naudoti neutronų moderatorių. Tačiau greituosiuose reaktoriuose nėra neutronų moderatorių.

Kuo skiriasi valdymo strypas ir neutronų moderatorius??

Valdymo strypai ir neutronų moderatorius yra du branduolinio reaktoriaus komponentai. Pagrindinis skirtumas tarp valdymo strypo ir neutronų moderatoriaus yra tas, kad valdymo strypai sugeba absorbuoti neutronus, tuo tarpu neutronų moderatoriai gali sulėtinti neutronų veikimą. Valdymo strypai kontroliuoja branduolinę grandininę reakciją fiksuodami neutronus, tačiau neutronų moderatorius neužfiksuoja jokio neutrono.

Žemiau infografikoje apibendrinamas skirtumas tarp valdymo strypo ir neutronų moderatoriaus.

Santrauka - valdymo strypas prieš neutronų moderatorių

Valdymo strypai ir neutronų moderatorius yra du branduolinio reaktoriaus komponentai. Pagrindinis skirtumas tarp valdymo strypo ir neutronų moderatoriaus yra tas, kad valdymo strypai sugeba absorbuoti neutronus, tuo tarpu neutronų moderatoriai gali sulėtinti neutronus.

Nuoroda:

1. „Wheeler“, „Mason WheelerMason“. „Kaip veikia valdymo strypai?“ Fizikos kamino mainai, 1964 m. Lapkričio 1 d., Galima rasti čia.

Vaizdo mandagumas:

1. Nic Ransby - („Public Domain“) „PWR valdymo strypas surinktas“ per „Commons Wikimedia“
2. „U235 dalijimosi skerspjūvis“ - brėžinys, pagamintas naudojant „Origin“ programinės įrangos paketą mano kompiuteryje. Duomenys iš viešosios duomenų bazės http://t2.lanl.gov/data/ ENDF / B-VII įvertintų incidentų-neutronų duomenų biblioteka (viešas domenas) per „Commons Wikimedia“