Het belangrijkste verschil tussen regelstaaf en neutronenmoderator is dat regelstaven neutronen kunnen absorberen, terwijl neutronenmoderators de neutronen kunnen vertragen.
Regelstaaf en neutronenmoderator zijn twee componenten van kernreactoren. Deze twee componenten hebben twee verschillende maar belangrijke rollen te spelen. De regelstaaf regelt de nucleaire kettingreactie door neutronen te absorberen, maar de neutronenmoderator regelt de nucleaire kettingreactie door de snelheid van neutronen te verminderen.
Wat is bedieningsstang?
Een regelstaaf is een onderdeel in een kernreactor die neutronen kan absorberen. De naam van dit onderdeel wordt als zodanig gegeven omdat het een belangrijke rol speelt bij het beheersen van de splijtingssnelheid van uranium of plutonium dat in de kernreactor wordt gebruikt door neutronen te absorberen. De samenstelling van regelstaven omvat meestal chemische elementen zoals boor, cadmium, zilver, enz. Deze chemische elementen zijn in staat neutronen te absorberen zonder enige splijtingsreactie te ondergaan. Bovendien hebben deze chemische elementen verschillende doorsneden voor het invangen van neutronen voor neutronen met verschillende energieën.
Figuur 01: Stuurstang
De regelstaven worden in de kern van de kernreactor geplaatst. Ze worden vervolgens aangepast om de nucleaire kettingreactie die plaatsvindt in de kern te beheersen. Het is vooral belangrijk bij het regelen van de thermische output van de reactor, de snelheid van de stoomproductie en de output van de elektriciteit.
Het aantal regelstaven dat in de kern wordt gestoken en de afstand tot waar de staven worden ingebracht, heeft een zeer sterke invloed op de reactiviteit van de kernreactor. Gewoonlijk heeft een nieuw gebouwde kernreactor zijn regelstaven volledig ingebracht. Ze worden gedeeltelijk verwijderd wanneer de nucleaire kettingreactie begint.
Wat is Neutron Moderator?
Een neutronenmoderator is een onderdeel in een kernreactor die de neutronen kan vertragen. Het wordt beschouwd als een medium dat snelle neutronen kan vertragen door hun snelheid te verminderen. Dit onderdeel is echter erg belangrijk omdat het neutronen kan vertragen zonder ze op te vangen. De neutronen blijven door deze component met minimale kinetische energie over. Deze neutronen worden dan de thermische neutronen genoemd en ze zijn gevoeliger dan snelle neutronen voor de voortplanting van de nucleaire kettingreactie.
De meest gebruikte neutronenmoderator in een typische kernreactor is "licht water". Als alternatief kunnen we vast grafiet en zwaar water gebruiken. De verminderde kinetische energie van het neutron wordt overgebracht naar de moderator. Hier wordt de energie omgezet in de potentiële energie van het moderatormateriaal.
De splijting van uranium-235 in thermische neutronenreactoren vormt twee splijtingsproducten: snel bewegende vrije neutronen en energie. Dit veroorzaakt een kettingreactie omdat het neutronenvrijgaveproces zichzelf in stand kan houden. Verder kan dit zeer hoge energie vrijmaken. De splijtingsdoorsnede is de component waar de verdere splijtingsgebeurtenissen worden bepaald. De splijtingsdoorsnede hangt af van de snelheid van de neutronen. Daarom is het gebruik van een neutronenmoderator als controlemaatregel erg belangrijk. In snelle reactoren zijn er echter geen neutronenmoderators.
Wat is het verschil tussen regelstaaf en neutronenmoderator?
Regelstaven en neutronenmoderator zijn twee componenten in een kernreactor. Het belangrijkste verschil tussen regelstaaf en neutronenmoderator is dat regelstaven neutronen kunnen absorberen, terwijl neutronenmoderators de neutronen kunnen vertragen. De regelstaven regelen de nucleaire kettingreactie door neutronen op te vangen, maar de neutronenmoderator vangt geen neutronen op.
Hieronder infographic vat het verschil samen tussen controlestaaf en neutronenmoderator.
Samenvatting – Control Rod vs Neutron Moderator
Regelstaven en neutronenmoderator zijn twee componenten in een kernreactor. Het belangrijkste verschil tussen regelstaaf en neutronenmoderator is dat regelstaven neutronen kunnen absorberen, terwijl neutronenmoderators de neutronen kunnen vertragen.
