A fő különbség a vezérlőrúd és a neutronmoderátor között az, hogy a vezérlőrudak képesek elnyelni a neutronokat, míg a neutronmoderátorok lelassíthatják a neutronokat.
A vezérlőrúd és a neutronmoderátor az atomreaktorok két összetevője. Ennek a két összetevőnek két különböző, de fontos szerepe van. A vezérlőrúd a nukleáris láncreakciót neutronok elnyelésével szabályozza, de a neutronmoderátor a nukleáris láncreakciót a neutronok sebességének csökkentésével szabályozza.
Mi az a Control Rod?
A vezérlőrúd az atomreaktor olyan alkatrésze, amely képes elnyelni a neutronokat. Ennek az alkatrésznek a nevét azért kapta, mert fő feladata az atomreaktorban használt urán vagy plutónium hasadási sebességének szabályozása a neutronok elnyelésével. A szabályozórudak összetétele általában olyan kémiai elemeket tartalmaz, mint a bór, kadmium, ezüst stb. Ezek a kémiai elemek képesek elnyelni a neutronokat anélkül, hogy hasadási reakción mennének keresztül. Ezen túlmenően ezeknek a kémiai elemeknek különböző neutronbefogási keresztmetszete van a különböző energiájú neutronoknál.
01. ábra: Vezérlőrúd
A vezérlőrudak az atomreaktor zónájában vannak elhelyezve. Ezután beállítják a magban lezajló nukleáris láncreakció szabályozására. Főleg a reaktor hőteljesítményének, a gőztermelés sebességének és a villamos energia kibocsátásának szabályozásában van jelentősége.
A zónába helyezett vezérlőrudak száma és a rudak behelyezésének távolsága nagyon erősen befolyásolja az atomreaktor reakcióképességét. Általában egy újonnan épített atomreaktorban a vezérlőrudak teljesen be vannak helyezve. A nukleáris láncreakció beindulásakor részben eltávolítják őket.
Mi az a Neutron Moderator?
A neutronmoderátor egy atomreaktor olyan alkatrésze, amely lelassíthatja a neutronokat. Olyan közegnek tekintik, amely lelassíthatja a gyors neutronokat azáltal, hogy csökkenti azok sebességét. Ez a komponens azonban nagyon fontos, mert le tudja lassítani a neutronokat anélkül, hogy bármelyiket befogná. Ez a komponens minimális mozgási energiát hagy a neutronoknak. Ezeket a neutronokat termikus neutronoknak nevezik, és érzékenyebbek a nukleáris láncreakció terjedésére, mint a gyors neutronok.
A tipikus atomreaktorokban leggyakrabban használt neutronmoderátor a „könnyű víz”. Alternatív megoldásként használhatunk szilárd grafitot és nehézvizet. A neutron csökkentett kinetikus energiája a moderátorhoz kerül. Itt az energia a moderátor anyag potenciális energiájává alakul.
Az urán-235 termikus neutronos reaktorokban történő hasadása két hasadási terméket képez: gyorsan mozgó szabad neutronokat és energiát. Ez láncreakciót indít el, mivel a neutronfelszabadítási folyamat önfenntartó lehet. Ezenkívül ez nagyon magas energiát szabadíthat fel. A hasadási keresztmetszet az a komponens, ahol a további hasadási eseményeket meghatározzák. A hasadási keresztmetszet a neutronok sebességétől függ. Ezért ellenőrzési intézkedésként nagyon fontos a neutronmoderátor használata. A gyorsreaktorokban azonban nincsenek neutronmoderátorok.
Mi a különbség a Control Rod és a Neutron Moderator között?
A vezérlőrudak és a neutronmoderátor az atomreaktor két összetevője. A fő különbség a vezérlőrúd és a neutronmoderátor között az, hogy a vezérlőrudak képesek elnyelni a neutronokat, míg a neutronmoderátorok lelassíthatják a neutronokat. A vezérlőrudak a nukleáris láncreakciót neutronok befogásával szabályozzák, de a neutronmoderátor nem fog be egyetlen neutront sem.
Az alábbi infografika összefoglalja a vezérlőrúd és a neutronmoderátor közötti különbséget.
Összefoglaló – Vezérlőrúd vs Neutron Moderátor
A vezérlőrudak és a neutronmoderátor az atomreaktor két összetevője. A fő különbség a vezérlőrúd és a neutronmoderátor között az, hogy a vezérlőrudak képesek elnyelni a neutronokat, míg a neutronmoderátorok lelassíthatják a neutronokat.
