Galvenā atšķirība starp vadības stieni un neitronu regulētāju ir tā, ka vadības stieņi spēj absorbēt neitronus, turpretim neitronu regulētāji var palēnināt neitronus.
Vadības stienis un neitronu moderators ir divas kodolreaktoru sastāvdaļas. Šiem diviem komponentiem ir divas atšķirīgas, bet svarīgas lomas. Vadības stienis kontrolē kodola ķēdes reakciju, absorbējot neitronus, bet neitronu moderators kontrolē kodola ķēdes reakciju, samazinot neitronu ātrumu.
Kas ir vadības stienis?
Vadības stienis ir kodolreaktora sastāvdaļa, kas var absorbēt neitronus. Šī komponenta nosaukums ir dots kā tāds, jo tā galvenā loma ir kontrolēt kodolreaktorā izmantotā urāna vai plutonija skaldīšanas ātrumu, absorbējot neitronus. Kontrolstieņu sastāvs parasti ietver ķīmiskos elementus, piemēram, boru, kadmiju, sudrabu utt. Šie ķīmiskie elementi spēj absorbēt neitronus, neveicot nekādu skaldīšanas reakciju. Turklāt šiem ķīmiskajiem elementiem ir dažādi neitronu uztveršanas šķērsgriezumi neitroniem ar dažādu enerģiju.
Attēls 01: Vadības stienis
Vadības stieņi ir novietoti kodolreaktora aktīvās zonas iekšpusē. Pēc tam tie tiek pielāgoti, lai kontrolētu kodola ķēdes reakciju, kas notiek kodolā. Tas ir svarīgi galvenokārt, lai kontrolētu reaktora siltuma jaudu, tvaika ražošanas ātrumu un elektroenerģijas izlaidi.
Kodolreaktora reaktivitāti ļoti spēcīgi ietekmē kodolā ievietoto vadības stieņu skaits un attālums, līdz kuram stieņi ir ievietoti. Parasti jaunbūvētam kodolreaktoram vadības stieņi ir pilnībā ievietoti. Tie tiek daļēji noņemti, kad sākas kodola ķēdes reakcija.
Kas ir neitronu moderators?
Neitronu moderators ir kodolreaktora sastāvdaļa, kas var palēnināt neitronu darbību. To uzskata par līdzekli, kas var palēnināt ātros neitronus, samazinot to ātrumu. Tomēr šis komponents ir ļoti svarīgs, jo tas var palēnināt neitronus, neuztverot nevienu no tiem. Šis komponents neitroniem atstāj minimālu kinētisko enerģiju. Šos neitronus sauc par termiskajiem neitroniem, un tie ir jutīgāki nekā ātrie neitroni kodola ķēdes reakcijas izplatībai.
Visbiežāk izmantotais neitronu moderators tipiskā kodolreaktorā ir “vieglais ūdens”. Kā alternatīvu mēs varam izmantot cieto grafītu un smago ūdeni. Samazinātā kinētiskā enerģija no neitrona tiek nodota moderatoram. Šeit enerģija tiek pārvērsta moderatora materiāla potenciālajā enerģijā.
Urāna-235 skaldīšana termisko neitronu reaktoros veido divus skaldīšanas produktus: ātri kustīgus brīvos neitronus un enerģiju. Tas sāk ķēdes reakciju, jo neitronu atbrīvošanās process var būt pašpietiekams. Turklāt tas var atbrīvot ļoti lielu enerģiju. Dalīšanās šķērsgriezums ir komponents, kurā nosaka turpmākos dalīšanās notikumus. Sadalīšanās šķērsgriezums ir atkarīgs no neitronu ātruma. Tāpēc kā kontroles pasākums ir ļoti svarīgi izmantot neitronu moderatoru. Tomēr ātrajos reaktoros neitronu moderatoru nav.
Kāda ir atšķirība starp vadības stieni un neitronu moderatoru?
Vadības stieņi un neitronu moderators ir divas kodolreaktora sastāvdaļas. Galvenā atšķirība starp vadības stieni un neitronu moderatoru ir tā, ka vadības stieņi spēj absorbēt neitronus, savukārt neitronu moderatori var palēnināt neitronus. Vadības stieņi kontrolē kodola ķēdes reakciju, uztverot neitronus, bet neitronu moderators neuztver nevienu neitronu.
Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp vadības stieni un neitronu moderatoru.
Kopsavilkums - vadības stienis pret neitronu moderatoru
Vadības stieņi un neitronu moderators ir divas kodolreaktora sastāvdaļas. Galvenā atšķirība starp vadības stieni un neitronu regulētāju ir tāda, ka vadības stieņi spēj absorbēt neitronus, turpretim neitronu regulētāji var palēnināt neitronus.
