Diferența cheie dintre tija de control și moderatorul de neutroni este că tijele de control sunt capabile să absoarbă neutronii, în timp ce moderatorii de neutroni pot încetini neutronii.
Tija de control și moderatorul de neutroni sunt două componente ale reactoarelor nucleare. Aceste două componente au două roluri diferite, dar importante. Tija de control controlează reacția nucleară în lanț prin absorbția neutronilor, dar moderatorul de neutroni controlează reacția nucleară în lanț prin reducerea vitezei neutronilor.
Ce este tija de control?
O tijă de control este o componentă a unui reactor nuclear care poate absorbi neutroni. Denumirea acestei componente este dată ca atare deoarece rolul ei major este de a controla viteza de fisiune a uraniului sau plutoniului utilizat în reactorul nuclear prin absorbția neutronilor. Compoziția tijelor de control include de obicei elemente chimice precum bor, cadmiu, argint etc. Aceste elemente chimice sunt capabile să absoarbă neutroni fără a suferi nicio reacție de fisiune. În plus, aceste elemente chimice au secțiuni transversale diferite de captare a neutronilor pentru neutronii cu energii diferite.
Figura 01: Tija de control
Tijele de control sunt plasate în interiorul miezului reactorului nuclear. Ele sunt apoi ajustate pentru a controla reacția nucleară în lanț care are loc în miez. Este important în principal în controlul puterii termice a reactorului, al vitezei de producere a aburului și al producției de energie electrică.
Numărul de tije de control care sunt introduse în miez și distanța la care sunt introduse tijele au o influență foarte puternică asupra reactivității reactorului nuclear. De obicei, un reactor nuclear nou construit are tijele de control complet introduse. Acestea sunt parțial îndepărtate atunci când începe reacția nucleară în lanț.
Ce este Neutron Moderator?
Un moderator de neutroni este o componentă a unui reactor nuclear care poate încetini neutronii. Este considerat un mediu care poate încetini neutronii rapizi prin reducerea vitezei acestora. Cu toate acestea, această componentă este foarte importantă deoarece poate încetini neutronii fără a capta niciunul dintre ei. Neutronii sunt lăsați cu energie cinetică minimă de această componentă. Acești neutroni sunt numiți apoi neutroni termici și sunt mai sensibili decât neutronii rapizi la propagarea reacției nucleare în lanț.
Moderatorul de neutroni cel mai des folosit într-un reactor nuclear tipic este „apa ușoară”. Ca alternative, putem folosi grafit solid și apă grea. Energia cinetică redusă de la neutron este transferată la moderator. Aici, energia este convertită în energia potențială a materialului moderator.
Fisiunea uraniului-235 în reactoarele cu neutroni termici formează doi produse de fisiune: neutroni liberi cu mișcare rapidă și energie. Aceasta pornește o reacție în lanț, deoarece procesul de eliberare a neutronilor poate fi auto-susținut. În plus, acest lucru poate elibera energie foarte mare. Secțiunea transversală de fisiune este componenta în care sunt determinate evenimentele de fisiune ulterioare. Secțiunea transversală a fisiunii depinde de viteza neutronilor. Prin urmare, ca măsură de control, folosirea unui moderator de neutroni este foarte importantă. Cu toate acestea, în reactoarele rapide, nu există moderatori de neutroni.
Care este diferența dintre tija de control și moderatorul de neutroni?
Tijele de control și moderatorul de neutroni sunt două componente ale unui reactor nuclear. Diferența cheie dintre tija de control și moderatorul de neutroni este că tijele de control sunt capabile să absoarbă neutroni, în timp ce moderatorii de neutroni pot încetini neutronii. Tijele de control controlează reacția nucleară în lanț prin captarea neutronilor, dar moderatorul de neutroni nu captează niciun neutron.
Infografia de mai jos rezumă diferența dintre tija de control și moderatorul de neutroni.
Rezumat – Tijă de control vs Moderator de neutroni
Tijele de control și moderatorul de neutroni sunt două componente ale unui reactor nuclear. Diferența cheie dintre tija de control și moderatorul de neutroni este că tijele de control sunt capabile să absoarbă neutronii, în timp ce moderatorii de neutroni pot încetini neutronii.
