Unterschied zwischen Kontrollstab und Neutronenmoderator
Der Schlüsselunterschied Zwischen Kontrollstab und Neutronenmoderator ist das Kontrollstäbe können Neutronen absorbieren, während Neutronenmoderatoren die Neutronen verlangsamen können.
Kontrollstab und Neutronenmoderator sind zwei Komponenten von Kernreaktoren. Diese beiden Komponenten haben zwei verschiedene, aber wichtige Rollen zu spielen. Der Kontrollstab steuert die Kernkettenreaktion, indem sie Neutronen absorbieren, aber der Neutronenmoderator steuert die Kernkettenreaktion, indem sie die Neutronengeschwindigkeit verringert.
INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Kontrollstange
3. Was ist Neutronenmoderator
4. Seite für Seitenvergleich - Kontrollstange gegen Neutronenmoderator in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung
Was ist Kontrollstange?
Eine Kontrollstange ist eine Komponente in einem Kernreaktor, der Neutronen absorbieren kann. Der Name dieser Komponente wird als solche angegeben, weil seine Hauptaufgabe darin besteht. Die Zusammensetzung von Kontrollstäben umfasst normalerweise chemische Elemente wie Bor, Cadmium, Silber usw. Diese chemischen Elemente können Neutronen absorbieren, ohne eine Spaltreaktion zu unterziehen. Darüber hinaus haben diese chemischen Elemente unterschiedliche Neutronen -Einfangquerschnitte für Neutronen mit verschiedenen Energien.
Abbildung 01: Kontrollstange
Die Kontrollstäbe befinden sich im Kern des Kernreaktors. Sie werden dann eingestellt, um die Kernkettenreaktion zu kontrollieren, die im Kern stattfindet. Es ist wichtig, hauptsächlich für die Steuerung des thermischen Ausgangs des Reaktors, der Dampfproduktionsrate und des Ausgangs des Stroms.
Die Anzahl der in den Kern eingefügten Kontrollstäbe und die Entfernung, in die die Stangen eingefügt werden, hat einen sehr starken Einfluss auf die Reaktivität des Kernreaktors. Normalerweise hat ein neu gebauter Kernreaktor seine Kontrollstangen vollständig eingeführt. Sie werden teilweise entfernt, wenn die Kernkettenreaktion beginnt.
Was ist Neutronenmoderator?
Ein Neutronenmoderator ist eine Komponente in einem Kernreaktor, der die Neutronen verlangsamen kann. Es wird als Medium angesehen, das schnelle Neutronen verlangsamen kann, indem sie ihre Geschwindigkeit verringert. Diese Komponente ist jedoch sehr wichtig, da sie Neutronen verlangsamen kann, ohne eine von ihnen zu erfassen. Die Neutronen haben von dieser Komponente mit minimaler kinetischer Energie. Diese Neutronen werden dann als thermische Neutronen bezeichnet und sind anfälliger als schnelle Neutronen für die Ausbreitung der Kernkettenreaktion.
Der am häufigsten verwendete Neutronenmoderator in einem typischen Kernreaktor ist „leichtes Wasser“. Als Alternativen können wir feste Graphit und schweres Wasser verwenden. Die reduzierte kinetische Energie aus dem Neutron wird auf den Moderator übertragen. Hier wird die Energie in die potentielle Energie des Moderatormaterials umgewandelt.
Die Spaltung von Uran-235 in thermischen Neutron-Reaktoren bildet zwei Spaltprodukte: schnell bewegende freie Neutronen und Energie. Dies beginnt eine Kettenreaktion, da der Neutronen-Freisetzungsprozess selbsttragend sein kann. Außerdem kann dies sehr hohe Energie befreien. Der Spaltquerschnitt ist die Komponente, in der die weiteren Spaltereignisse bestimmt werden. Der Spaltquerschnitt hängt von der Geschwindigkeit der Neutronen ab. Als Kontrollmaß ist die Verwendung eines Neutronenmoderators sehr wichtig. Bei schnellen Reaktoren gibt es jedoch keine Neutronenmoderatoren.
Was ist der Unterschied zwischen Kontrollstab und Neutronenmoderator?
Kontrollstangen und Neutronenmoderator sind zwei Komponenten in einem Kernreaktor. Der Schlüsselunterschied zwischen Kontrollstab und Neutronenmoderator besteht darin, dass Kontrollstäbe in der Lage sind, Neutronen zu absorbieren, während Neutronenmoderatoren die Neutronen verlangsamen können. Die Kontrollstangen steuern die Kernkettenreaktion, indem sie Neutronen erfassen, der Neutronenmoderator jedoch kein Neutron erfasst.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Kontrollstab und Neutronenmoderator zusammen.
Zusammenfassung -Kontrollstange gegen Neutronenmoderator
Kontrollstangen und Neutronenmoderator sind zwei Komponenten in einem Kernreaktor. Der Schlüsselunterschied zwischen Kontrollstab und Neutronenmoderator besteht darin, dass Kontrollstäbe in der Lage sind, Neutronen zu absorbieren, während Neutronenmoderatoren die Neutronen verlangsamen können.
Referenz:
1. Wheeler, Mason Wheelermason. „Wie funktionieren Kontrollstangen??” Physik -Stack -Austausch, 1. November. 1964, hier erhältlich.
Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. "PWR Control Rod Assemby" von Nic Ransby - (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "U235 Spaltquerschnitt" - Plot mit Origin -Softwarepaket auf meinem PC erstellt. Daten aus der öffentlichen Datenbank http: // t2.Lanl.GOV/DATA/ENDF/B-VII-Bibliothek mit ausgewerteten Incident-Neutron-Daten (Public Domain) über Commons Wikimedia
