Η βασική διαφορά μεταξύ της ράβδου ελέγχου και του συντονιστή νετρονίων είναι ότι οι ράβδοι ελέγχου μπορούν να απορροφούν νετρόνια, ενώ οι συντονιστές νετρονίων μπορούν να επιβραδύνουν τα νετρόνια.
Η ράβδος ελέγχου και ο συντονιστής νετρονίων είναι δύο συστατικά των πυρηνικών αντιδραστήρων. Αυτά τα δύο συστατικά έχουν να παίξουν δύο διαφορετικούς αλλά σημαντικούς ρόλους. Η ράβδος ελέγχου ελέγχει την πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση απορροφώντας νετρόνια, αλλά ο συντονιστής νετρονίων ελέγχει την πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση μειώνοντας την ταχύτητα των νετρονίων.
Τι είναι το Control Rod;
Μια ράβδος ελέγχου είναι ένα συστατικό σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα που μπορεί να απορροφήσει νετρόνια. Το όνομα αυτού του συστατικού δίνεται ως τέτοιο επειδή ο κύριος ρόλος του είναι να ελέγχει τον ρυθμό σχάσης του ουρανίου ή του πλουτωνίου που χρησιμοποιείται στον πυρηνικό αντιδραστήρα απορροφώντας νετρόνια. Η σύνθεση των ράβδων ελέγχου περιλαμβάνει συνήθως χημικά στοιχεία όπως βόριο, κάδμιο, άργυρο κ.λπ. Αυτά τα χημικά στοιχεία είναι ικανά να απορροφούν νετρόνια χωρίς να υποστούν καμία αντίδραση σχάσης. Επιπλέον, αυτά τα χημικά στοιχεία έχουν διαφορετικές διατομές δέσμευσης νετρονίων για νετρόνια που έχουν διάφορες ενέργειες.
Εικόνα 01: Ράβδος ελέγχου
Οι ράβδοι ελέγχου τοποθετούνται μέσα στον πυρήνα του πυρηνικού αντιδραστήρα. Στη συνέχεια προσαρμόζονται για να ελέγχουν την πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση που λαμβάνει χώρα στον πυρήνα. Είναι σημαντικό κυρίως για τον έλεγχο της θερμικής απόδοσης του αντιδραστήρα, του ρυθμού παραγωγής ατμού και της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Ο αριθμός των ράβδων ελέγχου που εισάγονται στον πυρήνα και η απόσταση στην οποία εισάγονται οι ράβδοι έχει πολύ ισχυρή επίδραση στην αντιδραστικότητα του πυρηνικού αντιδραστήρα. Συνήθως, ένας νεόκτιστος πυρηνικός αντιδραστήρας έχει πλήρως τις ράβδους ελέγχου του. Αφαιρούνται εν μέρει όταν ξεκινά η πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση.
Τι είναι ο συντονιστής νετρονίων;
Ένας συντονιστής νετρονίων είναι ένα συστατικό σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα που μπορεί να επιβραδύνει τα νετρόνια. Θεωρείται ως μέσο που μπορεί να επιβραδύνει τα γρήγορα νετρόνια μειώνοντας την ταχύτητά τους. Ωστόσο, αυτό το στοιχείο είναι πολύ σημαντικό γιατί μπορεί να επιβραδύνει τα νετρόνια χωρίς να συλλάβει κανένα από αυτά. Τα νετρόνια αφήνονται με ελάχιστη κινητική ενέργεια από αυτό το συστατικό. Αυτά τα νετρόνια ονομάζονται τότε θερμικά νετρόνια και είναι πιο ευαίσθητα από τα γρήγορα νετρόνια για τη διάδοση της πυρηνικής αλυσιδωτής αντίδρασης.
Ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος συντονιστής νετρονίων σε έναν τυπικό πυρηνικό αντιδραστήρα είναι το "ελαφρύ νερό". Ως εναλλακτικές, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε στερεό γραφίτη και βαρύ νερό. Η μειωμένη κινητική ενέργεια από το νετρόνιο μεταφέρεται στον συντονιστή. Εδώ, η ενέργεια μετατρέπεται στη δυναμική ενέργεια του συντονιστικού υλικού.
Η σχάση του ουρανίου-235 σε αντιδραστήρες θερμικών νετρονίων σχηματίζει δύο προϊόντα σχάσης: τα γρήγορα κινούμενα ελεύθερα νετρόνια και την ενέργεια. Αυτό ξεκινά μια αλυσιδωτή αντίδραση επειδή η διαδικασία απελευθέρωσης νετρονίων μπορεί να είναι αυτοσυντηρούμενη. Επιπλέον, αυτό μπορεί να απελευθερώσει πολύ υψηλή ενέργεια. Η διατομή σχάσης είναι το στοιχείο όπου προσδιορίζονται τα περαιτέρω συμβάντα σχάσης. Η διατομή της σχάσης εξαρτάται από την ταχύτητα των νετρονίων. Ως εκ τούτου, ως μέτρο ελέγχου, η χρήση ενός συντονιστή νετρονίων είναι πολύ σημαντική. Ωστόσο, στους γρήγορους αντιδραστήρες, δεν υπάρχουν συντονιστές νετρονίων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ράβδου ελέγχου και του συντονιστή νετρονίων;
Οι ράβδοι ελέγχου και ο συντονιστής νετρονίων είναι δύο συστατικά σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα. Η βασική διαφορά μεταξύ της ράβδου ελέγχου και του συντονιστή νετρονίων είναι ότι οι ράβδοι ελέγχου είναι σε θέση να απορροφούν νετρόνια, ενώ οι συντονιστές νετρονίων μπορούν να επιβραδύνουν τα νετρόνια. Οι ράβδοι ελέγχου ελέγχουν την πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση συλλαμβάνοντας νετρόνια, αλλά ο συντονιστής νετρονίων δεν συλλαμβάνει κανένα νετρόνιο.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της ράβδου ελέγχου και του συντονιστή νετρονίων.
Σύνοψη – Ράβδος ελέγχου εναντίον Επόπτη Νετρονίων
Οι ράβδοι ελέγχου και ο συντονιστής νετρονίων είναι δύο συστατικά σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα. Η βασική διαφορά μεταξύ της ράβδου ελέγχου και του συντονιστή νετρονίων είναι ότι οι ράβδοι ελέγχου μπορούν να απορροφούν νετρόνια, ενώ οι συντονιστές νετρονίων μπορούν να επιβραδύνουν τα νετρόνια.
