الفرق الرئيسي بين قضيب التحكم وسيط النيوترون هو أن قضبان التحكم قادرة على امتصاص النيوترونات في حين أن الوسطاء النيوترونيين يمكن أن يبطئوا النيوترونات.
قضيب التحكم وسيط النيوترون مكونان من مكونات المفاعلات النووية. هذان المكونان لهما دوران مختلفان ولكنهما مهمان للعبهما. يتحكم قضيب التحكم في التفاعل المتسلسل النووي عن طريق امتصاص النيوترونات ، لكن وسيط النيوترونات يتحكم في التفاعل النووي المتسلسل عن طريق تقليل سرعة النيوترونات.
ما هو قضيب التحكم؟
قضيب التحكم هو أحد مكونات المفاعل النووي الذي يمكنه امتصاص النيوترونات.تم إعطاء اسم هذا المكون على هذا النحو لأن دوره الرئيسي هو التحكم في معدل انشطار اليورانيوم أو البلوتونيوم المستخدم في المفاعل النووي عن طريق امتصاص النيوترونات. تشتمل تركيبة قضبان التحكم عادةً على عناصر كيميائية مثل البورون والكادميوم والفضة وما إلى ذلك. هذه العناصر الكيميائية قادرة على امتصاص النيوترونات دون الخضوع لأي تفاعل انشطاري. علاوة على ذلك ، تحتوي هذه العناصر الكيميائية على مقاطع عرضية مختلفة لالتقاط النيوترونات للنيوترونات ذات الطاقات المختلفة.
الشكل 01: قضيب التحكم
قضبان التحكم موضوعة داخل قلب المفاعل النووي. ثم يتم تعديلها للتحكم في التفاعل النووي المتسلسل الذي يحدث في القلب. من المهم بشكل أساسي التحكم في الناتج الحراري للمفاعل ، ومعدل إنتاج البخار وإنتاج الكهرباء.
عدد قضبان التحكم التي يتم إدخالها في القلب والمسافة التي يتم إدخال القضبان فيها لهما تأثير قوي جدًا على تفاعل المفاعل النووي. عادة ، يتم إدخال قضبان التحكم الخاصة به بالكامل في المفاعل النووي المبني حديثًا. يتم إزالتها جزئيًا عند بدء التفاعل النووي المتسلسل.
ما هو وسيط النيوترون؟
وسيط النيوترونات هو مكون في مفاعل نووي يمكنه إبطاء النيوترونات. يعتبر وسيطًا يمكنه إبطاء النيوترونات السريعة عن طريق تقليل سرعتها. ومع ذلك ، فإن هذا المكون مهم جدًا لأنه يمكن أن يبطئ النيوترونات دون التقاط أي منها. يتم ترك النيوترونات مع الحد الأدنى من الطاقة الحركية بواسطة هذا المكون. تسمى هذه النيوترونات بعد ذلك بالنيوترونات الحرارية وهي أكثر عرضة من النيوترونات السريعة لنشر التفاعل النووي المتسلسل.
الوسيط النيوتروني الأكثر استخدامًا في مفاعل نووي نموذجي هو "الماء الخفيف".كبدائل ، يمكننا استخدام الجرافيت الصلب والماء الثقيل. يتم نقل الطاقة الحركية المخفضة من النيوترون إلى الوسيط. هنا ، يتم تحويل الطاقة إلى الطاقة الكامنة لمادة الوسيط.
يشكل انشطار اليورانيوم -235 في مفاعلات النيوترونات الحرارية منتجين انشطاريين: نيوترونات حرة سريعة الحركة وطاقة. يؤدي هذا إلى بدء تفاعل متسلسل لأن عملية إطلاق النيوترونات يمكن أن تكون مكتفية ذاتيًا. علاوة على ذلك ، يمكن أن يحرر هذا طاقة عالية جدًا. المقطع العرضي للانشطار هو المكون الذي يتم فيه تحديد أحداث الانشطار الأخرى. يعتمد المقطع العرضي للانشطار على سرعة النيوترونات. لذلك ، كإجراء تحكم ، يعد استخدام وسيط النيوترون أمرًا مهمًا للغاية. ومع ذلك ، في المفاعلات السريعة ، لا يوجد وسيط نيوتروني.
ما هو الفرق بين Control Rod و Neutron Moderator؟
قضبان التحكم وسيط النيوترون مكونان في مفاعل نووي. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين قضيب التحكم ومعدل النيوترونات في أن قضبان التحكم قادرة على امتصاص النيوترونات في حين أن الوسطاء النيوترونيين يمكن أن يبطئوا النيوترونات. تتحكم قضبان التحكم في التفاعل المتسلسل النووي عن طريق التقاط النيوترونات ولكن الوسيط النيوتروني لا يلتقط أي نيوترون.
أدناه مخطط المعلومات الرسومي يلخص الفرق بين قضيب التحكم وسيط النيوترون.
ملخص - قضيب التحكم مقابل وسيط النيوترون
قضبان التحكم وسيط النيوترون مكونان في مفاعل نووي. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين قضيب التحكم ومُعدل النيوترونات في أن قضبان التحكم قادرة على امتصاص النيوترونات ، في حين أن الوسطاء النيوترونيين يمكن أن يبطئوا النيوترونات.
