Kontrol Çubuğu ve Nötron Moderatörü Arasındaki Fark

temel fark kontrol çubuğu ve nötron moderatörü arasında kontrol çubukları nötronları emebilirken, nötron moderatörleri nötronları yavaşlatabilir.

Kontrol çubuğu ve nötron moderatörü nükleer reaktörlerin iki bileşenidir. Bu iki bileşenin iki farklı ama önemli rolü vardır. Kontrol çubuğu nötronları emerek nükleer zincir reaksiyonunu kontrol eder, ancak nötron moderatörü nötronların hızını azaltarak nükleer zincir reaksiyonunu kontrol eder.

İÇİNDEKİLER

1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Kontrol Çubuğu nedir
3. Nötron Moderatörü nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Tablo Şeklinde Kontrol Çubuğu ve Nötron Moderatörü
5. Özet

Kontrol Çubuğu Nedir?

Bir kontrol çubuğu, nötronları emebilen bir nükleer reaktördeki bir bileşendir. Bu bileşenin adı bu şekilde verilmiştir çünkü en önemli rolü, nötronları emerek nükleer reaktörde kullanılan uranyum veya plütonyumun fisyon oranını kontrol etmektir. Kontrol çubuklarının bileşimi genellikle bor, kadmiyum, gümüş, vb. Ayrıca, bu kimyasal elementler, çeşitli enerjilere sahip nötronlar için farklı nötron yakalama kesitlerine sahiptir..

Resim 01: Kontrol Çubuğu

Kontrol çubukları nükleer reaktörün çekirdeğinin içine yerleştirilir. Daha sonra, çekirdekte meydana gelen nükleer zincir reaksiyonunu kontrol etmek için ayarlanırlar. Esas olarak reaktörün termal çıkışını, buhar üretim hızını ve elektrik çıkışını kontrol etmede önemlidir..

Çekirdeğe sokulan kontrol çubuklarının sayısı ve çubukların yerleştirildiği mesafe, nükleer reaktörün reaktivitesi üzerinde çok güçlü bir etkiye sahiptir. Genellikle, yeni inşa edilmiş bir nükleer reaktörün kontrol çubukları tamamen sokulur. Nükleer zincir reaksiyonu başladığında kısmen çıkarılırlar.

Nötron Moderatörü nedir?

Bir nötron moderatörü, bir nükleer reaktördeki nötronları yavaşlatabilen bir bileşendir. Hızlı nötronları hızlarını azaltarak yavaşlatabilecek bir ortam olarak kabul edilir. Bununla birlikte, bu bileşen çok önemlidir çünkü nötronları yakalamadan yavaşlatabilir. Nötronlar bu bileşen tarafından minimal kinetik enerji ile bırakılır. Bu nötronlara daha sonra termal nötronlar denir ve nükleer zincir reaksiyonunun yayılması için hızlı nötronlardan daha hassastırlar.

Tipik bir nükleer reaktörde en yaygın kullanılan nötron moderatörü “hafif su” dır. Alternatif olarak katı grafit ve ağır su kullanabiliriz. Nötrondan indirgenmiş kinetik enerji moderatöre aktarılır. Burada enerji, moderatör malzemenin potansiyel enerjisine dönüştürülür.

Uranyum-235'in termal nötron reaktörlerindeki fisyonu iki fisyon ürünü oluşturur: hızlı hareket eden serbest nötronlar ve enerji. Bu bir zincir reaksiyonu başlatır çünkü nötron salma işlemi kendi kendine devam edebilir. Ayrıca, bu çok yüksek enerjiyi serbest bırakabilir. Fisyon kesiti, diğer fisyon olaylarının belirlendiği bileşendir. Fizyon kesiti nötronların hızına bağlıdır. Bu nedenle, bir kontrol önlemi olarak, bir nötron moderatörünün kullanılması çok önemlidir. Bununla birlikte, hızlı reaktörlerde nötron moderatörleri yoktur.

Kontrol Çubuğu ve Nötron Moderatörü Arasındaki Fark Nedir??

Kontrol çubukları ve nötron moderatörü bir nükleer reaktörde iki bileşendir. Kontrol çubuğu ve nötron moderatörü arasındaki temel fark, kontrol çubuklarının nötronları emebilmesidir, oysa nötron moderatörleri nötronları yavaşlatabilir. Kontrol çubukları, nötronları yakalayarak nükleer zincir reaksiyonunu kontrol eder, ancak nötron moderatörü herhangi bir nötronu yakalamaz.

Aşağıdaki infografik, kontrol çubuğu ve nötron moderatörü arasındaki farkı özetler.

Özet - Kontrol Çubuğu vs Nötron Moderatörü

Referans:

1. Wheeler, Mason WheelerMason. “Kontrol Çubukları Nasıl Çalışır?” Fizik Yığın Değişimi, 1 Kasım 1964, Burada mevcut.

Görünüm inceliği:

1. “PWR kontrol çubuğu montajı” Nic Ransby tarafından - (Public Domain) Commons Wikimedia üzerinden
2. “U235 Fizyon kesiti” - Bilgisayarımda Origin yazılım paketi ile yapılmış çizim. Commons Wikimedia üzerinden değerlendirilen olay-nötron verileri (Public Domain) adlı http://t2.lanl.gov/data/ ENDF / B-VII kütüphanesinden elde edilen veriler

Bilim ve Doğa