Erinevus juhtvarda ja neutron moderaatori vahel

võtme erinevus juhtvarda ja neutron moderaatori vahel on see juhtvardad on võimelised absorbeerima neutroneid, samas kui neutronide moderaatorid võivad neutroneid aeglustada.

Juhtvarras ja neutronide moderaator on tuumareaktorite kaks komponenti. Neil kahel komponendil on kaks erinevat, kuid olulist rolli. Juhtvarras juhib tuuma ahelreaktsiooni, absorbeerides neutroneid, kuid neutronite moderaator kontrollib tuuma ahelreaktsiooni, vähendades neutronite kiirust.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on juhtvarras
3. Mis on neutron moderaator
4. Kõrvuti võrdlus - juhtvarras vs neutronim moderaator tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on juhtvarras?

Kontrollvarras on tuumareaktori komponent, mis suudab absorbeerida neutroneid. Selle komponendi nimi antakse sellisena, kuna selle peamine roll on tuumareaktoris kasutatava uraani või plutooniumi lõhustumiskiiruse reguleerimine neutronite absorbeerimise teel. Kontrollvarraste koostis sisaldab tavaliselt selliseid keemilisi elemente nagu boor, kaadmium, hõbe jne. Need keemilised elemendid on võimelised absorbeerima neutroneid ilma lõhustumisreaktsiooni läbi viimata. Lisaks on neil keemilistel elementidel erineva energiaga neutronite ristlõiked neutronite osas erinevad.

Joonis 01: juhtvarras

Juhtimisvardad asetatakse tuumareaktori südamikku. Seejärel kohandatakse neid tuumas toimuva tuumaahela reaktsiooni juhtimiseks. See on oluline peamiselt reaktori soojusvõimsuse, auru tekke kiiruse ja elektrienergia väljundi juhtimisel.

Tuumareaktori reaktsioonivõimele mõjutab väga tugevalt südamikku sisestatud juhtvarraste arv ja nende sisestamise kaugus. Tavaliselt on vastvalminud tuumareaktoril juhtimisvardad täielikult sisestatud. Need eemaldatakse osaliselt, kui tuumaahela reaktsioon käivitub.

Mis on neutron moderaator?

Neutronite moderaator on tuumareaktori komponent, mis suudab neutroneid aeglustada. Seda peetakse keskkonnaks, mis suudab kiireid neutroneid aeglustada, vähendades nende kiirust. See komponent on aga väga oluline, kuna see võib aeglustada neutroneid ilma ühtegi neist hõivamata. See komponent jätab neutronitele minimaalse kineetilise energia. Neid neutroneid nimetatakse siis termilisteks neutroniteks ja nad on tuumaahela reaktsiooni levimisel vastuvõtlikumad kui kiired neutronid.

Tüüpilises tuumareaktoris kõige sagedamini kasutatav neutronide moderaator on kerge vesi. Alternatiivina võime kasutada tahket grafiiti ja rasket vett. Neutronist vähendatud kineetiline energia kantakse moderaatorile. Siin muundatakse energia moderaatori materjali potentsiaalseks energiaks.

Uraan-235 lõhustumine termo-neutronreaktorites moodustab kaks lõhustumisprodukti: kiiresti liikuvad vabad neutronid ja energia. See käivitab ahelreaktsiooni, kuna neutroni vabastamise protsess võib olla isemajandav. Lisaks võib see vabastada väga suure energia. Lõhustumise ristlõige on komponent, kus edasised lõhustumissündmused määratakse. Lõhustumise ristlõige sõltub neutronite kiirusest. Seetõttu on neutron-moderaatori kasutamine kontrollmeetmena väga oluline. Kiiretes reaktorites pole aga neutronite moderaatoreid.

Mis vahe on juhtvardal ja neutronmoderandil??

Juhtvardad ja neutronide moderaator on tuumareaktoris kaks komponenti. Peamine erinevus kontrollvarda ja neutron moderaatori vahel on see, et kontrollvardad on võimelised absorbeerima neutroneid, samas kui neutronide moderaatorid võivad neutroneid aeglustada. Kontrollvardad kontrollivad tuumaahela reaktsiooni, hõivates neutroneid, kuid neutronite moderaator ei hõiva ühtegi neutronit.

Allpool on infograafik kokku võetud erinevus kontrollvarda ja neutron moderaatori vahel.

Kokkuvõte - juhtvarras vs neutron moderaator

Viide:

1. Wheeler, Mason WheelerMason. “Kuidas juhtvardad töötavad?” Füüsika korstnavahetus, 1. november 1964, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. Nic Ransby - (PWR juhtimisvarras) - (üldkasutatav) Commons Wikimedia kaudu
2. “U235 lõhustumise ristlõige” - minu arvutis Origin tarkvarapaketiga tehtud graafik. Andmed avalikust andmebaasist http://t2.lanl.gov/data/ ENDF / B-VII hinnanguliste intsidentide-neutronite andmete teek (Public Domain) Commonsi Wikimedia kaudu

Teadus ja loodus