Басқару таяқшасы мен нейтронды модератордың басты айырмашылығы - басқару таяқшалары нейтрондарды сіңіре алады, ал нейтрондық модераторлар нейтрондарды баяулатады.
Басқару таяқшасы мен нейтрондық модератор ядролық реакторлардың екі құрамдас бөлігі болып табылады. Бұл екі құрамдас екі түрлі, бірақ маңызды рөл атқарады. Басқару таяқшасы нейтрондарды жұту арқылы ядролық тізбекті реакцияны басқарады, бірақ нейтрондық модератор нейтрондардың жылдамдығын азайту арқылы ядролық тізбекті реакцияны басқарады.
Басқару таяқшасы дегеніміз не?
Басқару таяқшасы нейтрондарды сіңіре алатын ядролық реактордың құрамдас бөлігі болып табылады. Бұл компоненттің атауы осылай берілген, өйткені оның негізгі рөлі нейтрондарды жұту арқылы ядролық реакторда қолданылатын уран немесе плутонийдің бөліну жылдамдығын бақылау болып табылады. Басқару таяқшаларының құрамына әдетте бор, кадмий, күміс және т.б. сияқты химиялық элементтер кіреді. Бұл химиялық элементтер ешқандай бөліну реакциясына түспей нейтрондарды сіңіруге қабілетті. Сонымен қатар, бұл химиялық элементтердің әртүрлі энергиясы бар нейтрондар үшін нейтронды ұстау қималары әртүрлі.
01-сурет: басқару таяқшасы
Басқару шыбықтары ядролық реактордың өзегіне орналастырылған. Содан кейін олар ядрода өтетін ядролық тізбекті реакцияны басқару үшін реттеледі. Ол негізінен реактордың жылу өнімділігін, бу шығару жылдамдығын және электр энергиясының шығуын бақылауда маңызды.
Ядролық реактордың реактивтілігіне ядроға енгізілген басқару шыбықтар саны және штангалар салынған қашықтық өте күшті әсер етеді. Әдетте жаңадан салынған ядролық реактордың басқару шыбықтары толығымен салынған. Олар ядролық тізбекті реакция басталғанда ішінара жойылады.
Нейтрондық модератор дегеніміз не?
Нейтрондық модератор - ядролық реактордағы нейтрондарды баяулататын құрамдас бөлігі. Ол жылдам нейтрондардың жылдамдығын азайту арқылы баяулататын орта ретінде қарастырылады. Дегенмен, бұл компонент өте маңызды, себебі ол нейтрондардың ешқайсысын ұстамай-ақ баяулатуы мүмкін. Бұл құрамдас нейтрондар ең аз кинетикалық энергиямен қалады. Содан кейін бұл нейтрондар жылулық нейтрондар деп аталады және олар ядролық тізбекті реакцияның таралуына жылдам нейтрондарға қарағанда көбірек сезімтал.
Кәдімгі ядролық реакторда ең жиі қолданылатын нейтрондық модератор – «жеңіл су». Балама ретінде біз қатты графит пен ауыр суды пайдалана аламыз. Нейтроннан төмендетілген кинетикалық энергия модераторға беріледі. Мұнда энергия модератор материалының потенциалдық энергиясына айналады.
Термо-нейтрондық реакторлардағы уран-235 бөлінуі екі бөліну өнімін құрайды: жылдам қозғалатын бос нейтрондар және энергия. Бұл тізбекті реакцияны бастайды, себебі нейтронды босату процесі өздігінен жүруі мүмкін. Сонымен қатар, бұл өте жоғары энергияны босатады. Бөлінудің көлденең қимасы - одан әрі бөліну оқиғалары анықталатын құрамдас бөлігі. Бөлінудің көлденең қимасы нейтрондардың жылдамдығына байланысты. Сондықтан бақылау шарасы ретінде нейтрондық модераторды қолдану өте маңызды. Дегенмен, жылдам реакторларда нейтронды модераторлар жоқ.
Басқару таяқшасы мен нейтрондық модератордың айырмашылығы неде?
Басқару таяқшалары мен нейтрондық модератор ядролық реактордың екі құрамдас бөлігі болып табылады. Басқару таяқшасы мен нейтрондық модератордың басты айырмашылығы - басқару таяқшалары нейтрондарды сіңіре алады, ал нейтрондық модераторлар нейтрондарды баяулатады. Басқару таяқшалары нейтрондарды ұстау арқылы ядролық тізбекті реакцияны басқарады, бірақ нейтрондық модератор ешбір нейтронды ұстамайды.
Төменде инфографика басқару таяқшасы мен нейтрондық модератор арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
Қорытынды – Басқару таяқшасы және нейтрондық модератор
Басқару таяқшалары мен нейтрондық модератор ядролық реактордың екі құрамдас бөлігі болып табылады. Басқару таяқшасы мен нейтронды модератор арасындағы негізгі айырмашылық мынада: басқару таяқшалары нейтрондарды сіңіре алады, ал нейтрондық модераторлар нейтрондарды баяулата алады.
