Nøgleforskellen mellem kontrolstang og neutronmoderator er, at kontrolstave er i stand til at absorbere neutroner, mens neutronmoderatorer kan bremse neutronerne.
Kontrolstang og neutronmoderator er to komponenter i atomreaktorer. Disse to komponenter har to forskellige, men vigtige roller at spille. Kontrolstangen styrer kernekædereaktionen ved at absorbere neutroner, men neutronmoderatoren styrer kernekædereaktionen ved at reducere neutronernes hastighed.
Hvad er kontrolstang?
En kontrolstang er en komponent i en atomreaktor, som kan absorbere neutroner. Navnet på denne komponent er givet som sådan, fordi dens vigtigste rolle er at kontrollere fissionshastigheden af uran eller plutonium, der bruges i atomreaktoren, ved at absorbere neutroner. Sammensætningen af kontrolstænger omfatter sædvanligvis kemiske elementer såsom bor, cadmium, sølv osv. Disse kemiske elementer er i stand til at absorbere neutroner uden at gennemgå nogen fissionsreaktion. Desuden har disse kemiske grundstoffer forskellige neutronfangstværsnit for neutroner med forskellige energier.
Figur 01: Styrestang
Kontrolstavene er placeret inde i kernen af atomreaktoren. De justeres derefter for at kontrollere den nukleare kædereaktion, der finder sted i kernen. Det er hovedsageligt vigtigt for at kontrollere reaktorens termiske output, hastigheden af dampproduktion og output af elektricitet.
Antallet af kontrolstænger, der indsættes i kernen, og afstanden, hvortil stængerne indsættes, har en meget stærk indflydelse på atomreaktorens reaktivitet. Norm alt har en nybygget atomreaktor sine kontrolstænger helt indsat. De fjernes delvist, når den nukleare kædereaktion starter.
Hvad er Neutron Moderator?
En neutronmoderator er en komponent i en atomreaktor, der kan bremse neutronerne. Det betragtes som et medium, der kan bremse hurtige neutroner ved at reducere deres hastighed. Denne komponent er dog meget vigtig, fordi den kan bremse neutroner uden at fange nogen af dem. Neutronerne efterlades med minimal kinetisk energi af denne komponent. Disse neutroner kaldes så de termiske neutroner, og de er mere modtagelige end hurtige neutroner for udbredelsen af kernekædereaktionen.
Den mest almindeligt anvendte neutronmoderator i en typisk atomreaktor er "let vand". Som alternativer kan vi bruge fast grafit og tungt vand. Den reducerede kinetiske energi fra neutronen overføres til moderatoren. Her omdannes energien til moderatormaterialets potentielle energi.
Sp altningen af uran-235 i termiske neutronreaktorer danner to fissionsprodukter: hurtige frie neutroner og energi. Dette starter en kædereaktion, fordi neutronfrigivelsesprocessen kan være selvbærende. Yderligere kan dette frigive meget høj energi. Fissionstværsnittet er den komponent, hvor de yderligere fissionsbegivenheder bestemmes. Fissionstværsnittet afhænger af neutronernes hastighed. Som kontrolforanst altning er det derfor meget vigtigt at bruge en neutronmoderator. I hurtige reaktorer er der dog ingen neutronmoderatorer.
Hvad er forskellen mellem kontrolstang og neutronmoderator?
Kontrolstave og neutronmoderator er to komponenter i en atomreaktor. Den vigtigste forskel mellem kontrolstang og neutronmoderator er, at kontrolstænger er i stand til at absorbere neutroner, mens neutronmoderatorer kan bremse neutronerne. Kontrolstængerne styrer den nukleare kædereaktion ved at fange neutroner, men neutronmoderatoren fanger ingen neutron.
Infografikken nedenfor opsummerer forskellen mellem kontrolstang og neutronmoderator.
Opsummering – Kontrolstang vs neutronmoderator
Kontrolstave og neutronmoderator er to komponenter i en atomreaktor. Den vigtigste forskel mellem kontrolstang og neutronmoderator er, at kontrolstave er i stand til at absorbere neutroner, mens neutronmoderatorer kan bremse neutronerne.
