Diferencia entre la varilla de control y el moderador de neutrones
El diferencia clave Entre la varilla de control y el moderador de neutrones es que Las varillas de control pueden absorber neutrones, mientras que los moderadores de neutrones pueden ralentizar los neutrones.
La varilla de control y el moderador de neutrones son dos componentes de los reactores nucleares. Estos dos componentes tienen dos roles diferentes pero importantes que desempeñar. La varilla de control controla la reacción de la cadena nuclear absorbiendo neutrones, pero el moderador de neutrones controla la reacción de la cadena nuclear al reducir la velocidad de los neutrones.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la barra de control?
3. ¿Qué es el moderador de neutrones?
4. Comparación de lado a lado: varilla de control vs moderador de neutrones en forma tabular
5. Resumen
¿Qué es la barra de control??
Una varilla de control es un componente en un reactor nuclear que puede absorber neutrones. El nombre de este componente se da como tal porque su papel principal es controlar la tasa de fisión de uranio o plutonio utilizado en el reactor nuclear al absorber neutrones. La composición de las varillas de control generalmente incluye elementos químicos como boro, cadmio, plata, etc. Estos elementos químicos son capaces de absorber neutrones sin someterse a ninguna reacción de fisión. Además, estos elementos químicos tienen diferentes secciones transversales de captura de neutrones para neutrones que tienen varias energías.
Figura 01: varilla de control
Las varillas de control se colocan dentro del núcleo del reactor nuclear. Luego se ajustan para controlar la reacción de la cadena nuclear que tiene lugar en el núcleo. Es importante principalmente en controlar la salida térmica del reactor, la velocidad de producción de vapor y la salida de la electricidad.
El número de varillas de control que se insertan en el núcleo y la distancia a la que se insertan las varillas tienen una influencia muy fuerte en la reactividad del reactor nuclear. Por lo general, un reactor nuclear recién construido tiene sus varillas de control completamente insertadas. Se eliminan parcialmente cuando se inicia la reacción de la cadena nuclear.
¿Qué es el moderador de neutrones??
Un moderador de neutrones es un componente en un reactor nuclear que puede ralentizar los neutrones. Se considera un medio que puede ralentizar neutrones rápidos al reducir su velocidad. Sin embargo, este componente es muy importante porque puede ralentizar los neutrones sin capturar ninguno de ellos. Los neutrones quedan con energía cinética mínima por este componente. Estos neutrones se llaman los neutrones térmicos y son más susceptibles que los neutrones rápidos para la propagación de la reacción de la cadena nuclear.
El moderador de neutrones más utilizado en un reactor nuclear típico es el "agua ligera". Como alternativas, podemos usar grafito sólido y agua pesada. La energía cinética reducida del neutrón se transfiere al moderador. Aquí, la energía se convierte en la energía potencial del material moderador.
La fisión de uranio-235 en reactores de neutrón térmico forma dos productos de fisión: neutrones y energía libres de movimiento rápido. Esto inicia una reacción en cadena porque el proceso de liberación de neutrones puede ser autosuficiente. Además, esto puede liberar muy alta energía. La sección transversal de fisión es el componente donde se determinan los eventos de fisión adicionales. La sección transversal de fisión depende de la velocidad de los neutrones. Por lo tanto, como medida de control, usar un moderador de neutrones es muy importante. Sin embargo, en reactores rápidos, no hay moderadores de neutrones.
¿Cuál es la diferencia entre la varilla de control y el moderador de neutrones??
Las varillas de control y el moderador de neutrones son dos componentes en un reactor nuclear. La diferencia clave entre la varilla de control y el moderador de neutrones es que las varillas de control pueden absorber neutrones, mientras que los moderadores de neutrones pueden ralentizar los neutrones. Las varillas de control controlan la reacción de la cadena nuclear capturando neutrones, pero el moderador de neutrones no captura ningún neutrón.
A continuación, la infografía resume la diferencia entre la varilla de control y el moderador de neutrones.
Resumen -Varilla de control vs moderador de neutrones
Las varillas de control y el moderador de neutrones son dos componentes en un reactor nuclear. La diferencia clave entre la varilla de control y el moderador de neutrones es que las varillas de control pueden absorber neutrones, mientras que los moderadores de neutrones pueden ralentizar los neutrones.
Referencia:
1. Wheeler, Mason Wheelermason. "¿Cómo funcionan las barras de control??" Intercambio de pila de física, 1 de noviembre. 1964, disponible aquí.
Imagen de cortesía:
1. "PWR Control Rod Assemby" de Nic Ransby - (dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. "Sección transversal de fisión U235" - Trama realizada con el paquete de software de origen en mi PC. Datos de la base de datos pública http: // t2.lanl.GOV/DATA/ENDF/B-VII de datos evaluados de incidentes-neutron (dominio público) a través de Commons Wikimedia
