avainero säätösauvan ja neutronimoderaattorin välillä on se säätösauvat kykenevät absorboimaan neutroneja, kun taas neutronimoderaattorit voivat hidastaa neutroneja.
Ohjaussauva ja neutronimoderaattori ovat kaksi ydinreaktorin komponenttia. Näillä kahdella komponentilla on kaksi erilaista, mutta tärkeätä roolia. Säätösauva hallitsee ydinketjureaktiota absorboimalla neutroneja, mutta neutronin moderaattori hallitsee ydinketjureaktiota vähentämällä neutronien nopeutta.
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on säätösauva
3. Mikä on neutronivalvoja
4. Vertailu vierekkäin - Ohjaussauva vs. Neutronin moderaattori taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Säätösauva on ydinreaktorin komponentti, joka pystyy absorboimaan neutroneja. Tämän komponentin nimi annetaan sellaisenaan, koska sen tärkein tehtävä on kontrolloida ydinreaktorissa käytetyn uraanin tai plutoniumin halkeamisnopeutta absorboimalla neutroneja. Säätösauvojen koostumus sisältää yleensä kemiallisia elementtejä, kuten boori, kadmium, hopea jne. Nämä kemialliset elementit kykenevät absorboimaan neutroneja ilman, että niissä tapahtuu halkeamisreaktiota. Lisäksi näillä kemiallisilla elementeillä on erilaisia neutronien sieppauksen poikkileikkauksia neutroneille, joilla on erilaisia energioita.
Kuva 01: Ohjaussauva
Säätösauvat sijoitetaan ydinreaktorin ytimen sisään. Ne säädetään sitten ytimessä tapahtuvan ydinketjureaktion ohjaamiseksi. Se on tärkeätä pääasiassa reaktorin lämmöntuotannon, höyryntuotannon nopeuden ja sähköntuotannon ohjauksessa.
Ytimeen työnnettyjen säätösauvojen lukumäärällä ja etäisyys, johon sauvat työnnetään, on erittäin voimakas vaikutus ydinreaktorin reaktiivisuuteen. Äskettäin rakennetun ydinreaktorin ohjaustangot ovat yleensä täysin paikoillaan. Ne poistetaan osittain, kun ydinketjureaktio alkaa.
Neutronimoderaattori on ydinreaktorin komponentti, joka voi hidastaa neutroneja. Sitä pidetään väliaineena, joka voi hidastaa nopeita neutroneja vähentämällä niiden nopeutta. Tämä komponentti on kuitenkin erittäin tärkeä, koska se voi hidastaa neutroneja vangitsematta mitään niistä. Tämä komponentti jättää neutroneille minimaalisen kineettisen energian. Näitä neutroneja kutsutaan sitten lämpöneutroniksi ja ne ovat herkempiä kuin nopeat neutronit ydinketjureaktion etenemiselle.
Tyypillisessä ydinreaktorissa yleisimmin käytetty neutronimoderaattori on ”kevyt vesi”. Vaihtoehtoina voimme käyttää kiinteää grafiittia ja raskasta vettä. Neutronista vähentynyt kineettinen energia siirretään moderaattoriin. Tässä energia muunnetaan moderaattorimateriaalin potentiaalienergiaksi.
Uraani-235: n fissio lämpöneutronireaktorissa muodostaa kaksi halkeamistuotetta: nopeasti liikkuvat vapaat neutronit ja energia. Tämä käynnistää ketjureaktion, koska neutronien vapauttamisprosessi voi olla itsestään ylläpitävä. Lisäksi tämä voi vapauttaa erittäin suurta energiaa. Fissio-poikkileikkaus on komponentti, jossa muut fissiotapahtumat määritetään. Fission poikkileikkaus riippuu neutronien nopeudesta. Siksi neutronimoderaattorin käyttäminen on kontrollitoimenpiteenä erittäin tärkeää. Nopeissa reaktoreissa ei kuitenkaan ole neutronimoderaattoreita.
Säätösauvat ja neutronimoderaattori ovat kaksi komponenttia ydinreaktorissa. Avainero säätösauvan ja neutronimoderaattorin välillä on, että säätösauvat kykenevät absorboimaan neutroneja, kun taas neutronimoderaattorit voivat hidastaa neutroneja. Säätösauvat ohjaavat ydinketjureaktiota vangitsemalla neutroneja, mutta neutronimoderaattori ei vangitse mitään neutronia.
Alla infografinen yhteenveto säätösauvan ja neutronimoderaattorin välillä.
Säätösauvat ja neutronimoderaattori ovat kaksi komponenttia ydinreaktorissa. Avainero säätösauvan ja neutronimoderaattorin välillä on, että säätösauvat kykenevät absorboimaan neutroneja, kun taas neutronimoderaattorit voivat hidastaa neutroneja.
1. Pyöräilijä, Mason WheelerMason. "Kuinka säätösauvat toimivat?" Fysiikan pinovaihto, 1. marraskuuta 1964, saatavana täältä.
1. Nic Ransby - (PWR-ohjaustangon kokoonpano) - (Public Domain) Commons Wikimedian kautta
2. ”U235 -fissio-poikkileikkaus” - PC-tietokoneellani Origin-ohjelmistopaketin avulla tehty tontti. Tiedot julkisesta tietokannasta http://t2.lanl.gov/data/ ENDF / B-VII arvioidun tapahtuma-neutronidatan kirjasto (Public Domain) Commons Wikimedian kautta