Ключовата разлика между контролния прът и неутронния модератор е, че контролните пръти могат да абсорбират неутрони, докато неутронните модератори могат да забавят неутроните.
Контролният прът и неутронният модератор са два компонента на ядрените реактори. Тези два компонента имат две различни, но важни роли. Контролният прът контролира ядрената верижна реакция, като абсорбира неутрони, но неутронният модератор контролира ядрената верижна реакция, като намалява скоростта на неутроните.
Какво е Control Rod?
Контролният прът е компонент в ядрен реактор, който може да абсорбира неутрони. Името на този компонент е дадено като такова, защото основната му роля е да контролира скоростта на делене на уран или плутоний, използвани в ядрения реактор, чрез абсорбиране на неутрони. Съставът на управляващите пръти обикновено включва химически елементи като бор, кадмий, сребро и др. Тези химични елементи са способни да абсорбират неутрони, без да претърпяват никаква реакция на делене. Освен това тези химични елементи имат различни напречни сечения за улавяне на неутрони за неутрони с различни енергии.
Фигура 01: Контролен прът
Контролните пръти са поставени в сърцевината на ядрения реактор. След това те се настройват, за да контролират ядрената верижна реакция, която протича в ядрото. Той е важен главно за контролиране на топлинната мощност на реактора, скоростта на производство на пара и производството на електричество.
Броят на управляващите пръти, които са вкарани в активната зона, и разстоянието, на което са вкарани прътите, оказват много силно влияние върху реактивността на ядрения реактор. Обикновено, новопостроеният ядрен реактор има своите управляващи пръти напълно поставени. Те се отстраняват частично, когато започне верижната ядрена реакция.
Какво е Neutron Moderator?
Неутронният модератор е компонент в ядрен реактор, който може да забави неутроните. Счита се за среда, която може да забави бързите неутрони чрез намаляване на скоростта им. Този компонент обаче е много важен, защото може да забави неутроните, без да улавя нито един от тях. Неутроните остават с минимална кинетична енергия от този компонент. След това тези неутрони се наричат топлинни неутрони и те са по-податливи от бързите неутрони за разпространението на ядрената верижна реакция.
Най-често използваният неутронен модератор в типичен ядрен реактор е „лека вода“. Като алтернативи можем да използваме твърд графит и тежка вода. Намалената кинетична енергия от неутрона се прехвърля към модератора. Тук енергията се преобразува в потенциалната енергия на модериращия материал.
Деленето на уран-235 в реактори с топлинни неутрони образува два продукта на делене: бързо движещи се свободни неутрони и енергия. Това стартира верижна реакция, тъй като процесът на освобождаване на неутрони може да бъде самоподдържащ се. Освен това, това може да освободи много висока енергия. Напречното сечение на делене е компонентът, където се определят по-нататъшните събития на делене. Напречното сечение на делене зависи от скоростта на неутроните. Следователно, като контролна мярка, използването на неутронен модератор е много важно. В бързите реактори обаче няма забавители на неутрони.
Каква е разликата между контролния прът и неутронния модератор?
Контролните пръти и неутронният модератор са два компонента в ядрен реактор. Ключовата разлика между контролния прът и неутронния модератор е, че контролните пръти могат да абсорбират неутрони, докато неутронните модератори могат да забавят неутроните. Контролните пръти контролират ядрената верижна реакция, като улавят неутрони, но неутронният модератор не улавя никакви неутрони.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между контролния прът и неутронния модератор.
Обобщение – Контролен прът срещу неутронен модератор
Контролните пръти и неутронният модератор са два компонента в ядрен реактор. Ключовата разлика между контролния прът и неутронния модератор е, че контролните пръти могат да абсорбират неутрони, докато неутронните модератори могат да забавят неутроните.
