La diferència clau entre la barra de control i el moderador de neutrons és que les barres de control poden absorbir neutrons, mentre que els moderadors de neutrons poden frenar els neutrons.
La barra de control i el moderador de neutrons són dos components dels reactors nuclears. Aquests dos components tenen dos papers diferents però importants. La barra de control controla la reacció nuclear en cadena absorbint neutrons, però el moderador de neutrons controla la reacció nuclear en cadena reduint la velocitat dels neutrons.
Què és la barra de control?
Una barra de control és un component d'un reactor nuclear que pot absorbir neutrons. El nom d'aquest component es dóna com a tal perquè la seva funció principal és controlar la velocitat de fissió de l'urani o plutoni utilitzat en el reactor nuclear mitjançant l'absorció de neutrons. La composició de les barres de control sol incloure elements químics com el bor, el cadmi, la plata, etc. Aquests elements químics són capaços d'absorbir neutrons sense patir cap reacció de fissió. A més, aquests elements químics tenen diferents seccions transversals de captura de neutrons per als neutrons que tenen diverses energies.
Figura 01: barra de control
Les barres de control es col·loquen dins del nucli del reactor nuclear. Després s'ajusten per controlar la reacció nuclear en cadena que té lloc al nucli. És important principalment per controlar la producció tèrmica del reactor, la velocitat de producció de vapor i la producció d'electricitat.
El nombre de barres de control que s'insereixen al nucli i la distància a la qual s'insereixen tenen una influència molt forta en la reactivitat del reactor nuclear. Normalment, un reactor nuclear de nova construcció té les barres de control completament inserides. S'eliminen parcialment quan s'inicia la reacció nuclear en cadena.
Què és Neutron Moderator?
Un moderador de neutrons és un component d'un reactor nuclear que pot frenar els neutrons. Es considera un medi que pot frenar els neutrons ràpids reduint la seva velocitat. Tanmateix, aquest component és molt important perquè pot frenar els neutrons sense capturar-ne cap. Els neutrons queden amb una energia cinètica mínima per aquest component. Aquests neutrons s'anomenen neutrons tèrmics i són més susceptibles que els neutrons ràpids per a la propagació de la reacció nuclear en cadena.
El moderador de neutrons més utilitzat en un reactor nuclear típic és "aigua lleugera". Com a alternatives, podem utilitzar grafit sòlid i aigua pesada. L'energia cinètica reduïda del neutró es transfereix al moderador. Aquí, l'energia es converteix en l'energia potencial del material moderador.
La fissió de l'urani-235 als reactors de neutrons tèrmics forma dos productes de fissió: neutrons lliures de moviment ràpid i energia. Això inicia una reacció en cadena perquè el procés d'alliberament de neutrons pot ser autosuficient. A més, això pot alliberar energia molt alta. La secció transversal de fissió és el component on es determinen els esdeveniments de fissió posteriors. La secció transversal de fissió depèn de la velocitat dels neutrons. Per tant, com a mesura de control, l'ús d'un moderador de neutrons és molt important. Tanmateix, als reactors ràpids no hi ha moderadors de neutrons.
Quina diferència hi ha entre la barra de control i el moderador de neutrons?
Les barres de control i el moderador de neutrons són dos components d'un reactor nuclear. La diferència clau entre la barra de control i el moderador de neutrons és que les barres de control són capaços d'absorbir neutrons, mentre que els moderadors de neutrons poden frenar els neutrons. Les barres de control controlen la reacció nuclear en cadena capturant neutrons, però el moderador de neutrons no captura cap neutró.
La infografia següent resumeix la diferència entre la barra de control i el moderador de neutrons.
Resum: barra de control i moderador de neutrons
Les barres de control i el moderador de neutrons són dos components d'un reactor nuclear. La diferència clau entre la barra de control i el moderador de neutrons és que les barres de control són capaços d'absorbir neutrons, mentre que els moderadors de neutrons poden frenar els neutrons.
