Avainero säätösauvan ja neutronimoderaattorin välillä on se, että säätösauvat pystyvät absorboimaan neutroneja, kun taas neutronien hidastajat voivat hidastaa neutroneja.
Ohjaussauva ja neutronihidastin ovat kaksi ydinreaktorin komponenttia. Näillä kahdella komponentilla on kaksi erilaista, mutta tärkeää roolia. Säätösauva ohjaa ydinketjureaktiota absorboimalla neutroneja, mutta neutronien hidastin ohjaa ydinketjureaktiota vähentämällä neutronien nopeutta.
Mikä on ohjaustanko?
Säätösauva on ydinreaktorin komponentti, joka voi absorboida neutroneja. Tämän komponentin nimi on annettu sellaisenaan, koska sen tärkein tehtävä on hallita ydinreaktorissa käytettävän uraanin tai plutoniumin fissionopeutta absorboimalla neutroneja. Säätösauvojen koostumus sisältää tavallisesti kemiallisia alkuaineita, kuten booria, kadmiumia, hopeaa jne. Nämä kemialliset alkuaineet pystyvät absorboimaan neutroneja ilman, että niillä tapahtuu mitään fissioreaktiota. Lisäksi näillä kemiallisilla alkuaineilla on erilaiset neutronien sieppauspoikkileikkaukset neutroneilla, joilla on eri energia.
Kuva 01: Ohjaustanko
Säätösauvat on sijoitettu ydinreaktorin sydämen sisään. Sitten ne säädetään hallitsemaan ydinketjureaktiota, joka tapahtuu ytimessä. Se on tärkeä pääasiassa reaktorin lämpötehon, höyryntuoton nopeuden ja sähköntuotannon säätelyssä.
Sydämeen työnnettävien säätösauvojen määrällä ja etäisyydellä, jolle sauvat työnnetään, on erittäin vahva vaikutus ydinreaktorin reaktiivisuuteen. Yleensä vasta rakennetussa ydinreaktorissa säätösauvat on asetettu kokonaan sisään. Ne poistetaan osittain, kun ydinketjureaktio käynnistyy.
Mikä on Neutron Moderator?
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 niitä. Tämä komponentti jättää neutroneille minimaalisen kineettisen energian. Näitä neutroneja kutsutaan sitten lämpöneutroneiksi, ja ne ovat herkempiä kuin nopeat neutronit ydinketjureaktion etenemiselle.
Yleisimmässä ydinreaktorissa käytetty neutronihidastin on "kevyt vesi". Vaihtoehtoina voimme käyttää kiinteää grafiittia ja raskasta vettä. Neutronin vähentynyt kineettinen energia siirretään moderaattoriin. Tässä energia muunnetaan moderaattorimateriaalin potentiaalienergiaksi.
Uraani-235:n fissio lämpöneutronireaktoreissa muodostaa kaksi fissiotuotetta: nopeasti liikkuvia vapaita neutroneja ja energiaa. Tämä käynnistää ketjureaktion, koska neutronien vapautumisprosessi voi olla itseään ylläpitävä. Lisäksi tämä voi vapauttaa erittäin paljon energiaa. Fission poikkileikkaus on komponentti, jossa tulevat fissiotapahtumat määritetään. Fission poikkileikkaus riippuu neutronien nopeudesta. Siksi neutronimoderaattorin käyttö on erittäin tärkeää ohjaustoimenpiteenä. Nopeissa reaktoreissa ei kuitenkaan ole neutronien hidastajia.
Mitä eroa ohjaustangon ja neutronien moderaattorin välillä on?
Ohjaussauvat ja neutronien hidastin ovat kaksi ydinreaktorin komponenttia. Keskeinen ero säätösauvan ja neutronimoderaattorin välillä on, että säätösauvat pystyvät absorboimaan neutroneja, kun taas neutronimoderaattorit voivat hidastaa neutroneja. Säätösauvat ohjaavat ydinketjureaktiota vangitsemalla neutroneja, mutta neutronien hidastin ei sieppaa yhtään neutronia.
Alla infografiassa on yhteenveto säätösauvan ja neutronimoderaattorin erosta.
Yhteenveto – Ohjaussauva vs. Neutron Moderator
Ohjaussauvat ja neutronien hidastin ovat kaksi ydinreaktorin komponenttia. Keskeinen ero säätösauvan ja neutronimoderaattorin välillä on, että säätösauvat pystyvät absorboimaan neutroneja, kun taas neutronien hidastajat voivat hidastaa neutroneja.
