Ključna razlika med krmilno palico in moderatorjem nevtronov je, da lahko krmilne palice absorbirajo nevtrone, medtem ko lahko moderatorji nevtronov upočasnijo nevtrone.
Krmilna palica in moderator nevtronov sta dve komponenti jedrskih reaktorjev. Ti dve komponenti imata dve različni, a pomembni vlogi. Krmilna palica nadzoruje jedrsko verižno reakcijo z absorbiranjem nevtronov, vendar moderator nevtronov nadzoruje jedrsko verižno reakcijo z zmanjšanjem hitrosti nevtronov.
Kaj je Control Rod?
Krmilna palica je sestavni del jedrskega reaktorja, ki lahko absorbira nevtrone. Ime te komponente je tako, ker je njena glavna vloga nadzorovati hitrost cepitve urana ali plutonija, ki se uporablja v jedrskem reaktorju, z absorpcijo nevtronov. Sestava krmilnih palic običajno vključuje kemične elemente, kot so bor, kadmij, srebro itd. Ti kemični elementi lahko absorbirajo nevtrone, ne da bi pri tem prišlo do cepitvene reakcije. Poleg tega imajo ti kemični elementi različne prereze zajetja nevtronov za nevtrone z različnimi energijami.
Slika 01: Krmilna palica
Krmilne palice so nameščene v jedru jedrskega reaktorja. Nato se prilagodijo za nadzor jedrske verižne reakcije, ki poteka v jedru. Pomemben je predvsem pri nadzoru toplotne moči reaktorja, stopnje proizvodnje pare in proizvodnje električne energije.
Število krmilnih palic, ki so vstavljene v sredico, in razdalja, na katero so palice vstavljene, zelo močno vpliva na reaktivnost jedrskega reaktorja. Običajno ima novo zgrajen jedrski reaktor krmilne palice popolnoma vstavljene. Delno se odstranijo, ko se začne jedrska verižna reakcija.
Kaj je Neutron Moderator?
Moderator nevtronov je komponenta v jedrskem reaktorju, 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 jih zajela. Ta komponenta pusti nevtronom minimalno kinetično energijo. Ti nevtroni se potem imenujejo toplotni nevtroni in so bolj dovzetni kot hitri nevtroni za širjenje jedrske verižne reakcije.
Najpogosteje uporabljen moderator nevtronov v tipičnem jedrskem reaktorju je "lahka voda". Kot alternativo lahko uporabimo trden grafit in težko vodo. Zmanjšana kinetična energija iz nevtrona se prenese na moderator. Tu se energija pretvori v potencialno energijo materiala moderatorja.
Cepitev urana-235 v reaktorjih s toplotnimi nevtroni tvorita dva produkta cepitve: hitro premikajoče se proste nevtrone in energijo. To sproži verižno reakcijo, ker je proces sproščanja nevtronov lahko samozadosten. Poleg tega lahko to sprosti zelo veliko energije. Prerez cepitve je komponenta, kjer se določijo nadaljnji dogodki cepitve. Prerez cepitve je odvisen od hitrosti nevtronov. Zato je kot nadzorni ukrep uporaba moderatorja nevtronov zelo pomembna. Vendar v hitrih reaktorjih ni moderatorjev nevtronov.
Kakšna je razlika med krmilno palico in nevtronskim moderatorjem?
Krmilne palice in moderator nevtronov sta dve komponenti jedrskega reaktorja. Ključna razlika med krmilno palico in moderatorjem nevtronov je v tem, da lahko krmilne palice absorbirajo nevtrone, medtem ko lahko moderatorji nevtronov nevtrone upočasnijo. Krmilne palice nadzirajo jedrsko verižno reakcijo tako, da zajamejo nevtrone, vendar moderator nevtronov ne zajame nobenega nevtrona.
Spodnja infografika povzema razliko med krmilno palico in moderatorjem nevtronov.
Povzetek – kontrolna palica proti nevtronskemu moderatorju
Krmilne palice in moderator nevtronov sta dve komponenti jedrskega reaktorja. Ključna razlika med krmilno palico in moderatorjem nevtronov je v tem, da lahko krmilne palice absorbirajo nevtrone, medtem ko lahko moderatorji nevtronov nevtrone upočasnijo.
