საკონტროლო ღეროსა და ნეიტრონულ მოდერატორს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ საკონტროლო ღეროებს შეუძლიათ ნეიტრონების შთანთქმა, ხოლო ნეიტრონების მოდერატორებს შეუძლიათ ნეიტრონების შენელება.
საკონტროლო ღერო და ნეიტრონული მოდერატორი ბირთვული რეაქტორების ორი კომპონენტია. ამ ორ კომპონენტს აქვს ორი განსხვავებული, მაგრამ მნიშვნელოვანი როლი. საკონტროლო ღერო აკონტროლებს ბირთვულ ჯაჭვურ რეაქციას ნეიტრონების შთანთქმით, მაგრამ ნეიტრონის მოდერატორი აკონტროლებს ბირთვულ ჯაჭვურ რეაქციას ნეიტრონების სიჩქარის შემცირებით.
რა არის Control Rod?
საკონტროლო ღერო არის ბირთვული რეაქტორის კომპონენტი, რომელსაც შეუძლია ნეიტრონების შთანთქმა.ამ კომპონენტს ასე ეწოდა, რადგან მისი მთავარი როლი არის ბირთვულ რეაქტორში გამოყენებული ურანის ან პლუტონიუმის დაშლის სიჩქარის კონტროლი ნეიტრონების შთანთქმის გზით. საკონტროლო ღეროების შემადგენლობა ჩვეულებრივ მოიცავს ქიმიურ ელემენტებს, როგორიცაა ბორი, კადმიუმი, ვერცხლი და ა.შ. ამ ქიმიურ ელემენტებს შეუძლიათ ნეიტრონების შთანთქმა ყოველგვარი დაშლის რეაქციის გარეშე. უფრო მეტიც, ამ ქიმიურ ელემენტებს აქვთ სხვადასხვა ენერგიების მქონე ნეიტრონების ნეიტრონების დაჭერის სხვადასხვა ჯვარი.
სურათი 01: მართვის ჯოხი
საკონტროლო ღეროები მოთავსებულია ბირთვული რეაქტორის ბირთვში. შემდეგ ისინი მორგებულია ბირთვული ჯაჭვის რეაქციის გასაკონტროლებლად, რომელიც ხდება ბირთვში. იგი ძირითადად მნიშვნელოვანია რეაქტორის თერმული გამომუშავების, ორთქლის წარმოების სიჩქარისა და ელექტროენერგიის გამომუშავების კონტროლში.
ბირთვში ჩასმული საკონტროლო ღეროების რაოდენობა და ღეროების ჩასმული მანძილი ძალიან დიდ გავლენას ახდენს ბირთვული რეაქტორის რეაქტიულობაზე. ჩვეულებრივ, ახლად აშენებულ ატომურ რეაქტორში კონტროლის ღეროები სრულად არის ჩასმული. ისინი ნაწილობრივ ამოღებულია ბირთვული ჯაჭვური რეაქციის დაწყებისას.
რა არის ნეიტრონული მოდერატორი?
ნეიტრონის მოდერატორი არის ბირთვული რეაქტორის კომპონენტი, რომელსაც შეუძლია შეანელოს ნეიტრონები. იგი განიხილება როგორც საშუალება, რომელსაც შეუძლია შეანელოს სწრაფი ნეიტრონები მათი სიჩქარის შემცირებით. თუმცა, ეს კომპონენტი ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან მას შეუძლია შეანელოს ნეიტრონები რომელიმე მათგანის დაჭერის გარეშე. ამ კომპონენტის მიერ ნეიტრონებს რჩება მინიმალური კინეტიკური ენერგია. შემდეგ ამ ნეიტრონებს უწოდებენ თერმულ ნეიტრონებს და ისინი უფრო მგრძნობიარეა ვიდრე სწრაფი ნეიტრონები ბირთვული ჯაჭვური რეაქციის გავრცელებისთვის.
ყველაზე ხშირად გამოყენებული ნეიტრონული მოდერატორი ტიპიურ ბირთვულ რეაქტორში არის "მსუბუქი წყალი".ალტერნატივად შეგვიძლია გამოვიყენოთ მყარი გრაფიტი და მძიმე წყალი. ნეიტრონის შემცირებული კინეტიკური ენერგია გადაეცემა მოდერატორს. აქ ენერგია გარდაიქმნება მოდერატორი მასალის პოტენციურ ენერგიად.
ურანი-235-ის დაშლა თერმულ-ნეიტრონულ რეაქტორებში ქმნის ორ დაშლის პროდუქტს: სწრაფად მოძრავი თავისუფალი ნეიტრონები და ენერგია. ეს იწვევს ჯაჭვურ რეაქციას, რადგან ნეიტრონის გათავისუფლების პროცესი შეიძლება იყოს თვითშენარჩუნებული. გარდა ამისა, ამან შეიძლება გაათავისუფლოს ძალიან მაღალი ენერგია. დაშლის განივი არის კომპონენტი, სადაც განისაზღვრება შემდგომი დაშლის მოვლენები. დაშლის განივი კვეთა დამოკიდებულია ნეიტრონების სიჩქარეზე. ამიტომ, როგორც კონტროლის ღონისძიება, ნეიტრონული მოდერატორის გამოყენება ძალიან მნიშვნელოვანია. თუმცა, სწრაფ რეაქტორებში არ არსებობს ნეიტრონული მოდერატორები.
რა განსხვავებაა საკონტროლო ღეროსა და ნეიტრონის მოდერატორს შორის?
საკონტროლო ღეროები და ნეიტრონული მოდერატორი ბირთვული რეაქტორის ორი კომპონენტია. საკონტროლო ღეროსა და ნეიტრონის მოდერატორს შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ საკონტროლო ღეროებს შეუძლიათ ნეიტრონების შთანთქმა, ხოლო ნეიტრონების მოდერატორებს შეუძლიათ ნეიტრონების შენელება. საკონტროლო ღეროები აკონტროლებენ ბირთვულ ჯაჭვურ რეაქციას ნეიტრონების დაჭერით, მაგრამ ნეიტრონის მოდერატორი არ იჭერს ნეიტრონს.
ქვემოთ ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებას საკონტროლო ღეროსა და ნეიტრონულ მოდერატორს შორის.
რეზიუმე – საკონტროლო ჯოხი ნეიტრონული მოდერატორის წინააღმდეგ
საკონტროლო ღეროები და ნეიტრონული მოდერატორი ბირთვული რეაქტორის ორი კომპონენტია. საკონტროლო ღეროსა და ნეიტრონის მოდერატორს შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ საკონტროლო ღეროებს შეუძლიათ ნეიტრონების შთანთქმა, ხოლო ნეიტრონების მოდერატორებს შეუძლიათ ნეიტრონების შენელება.
