La differenza fondamentale tra barra di controllo e moderatore di neutroni è che le barre di controllo sono in grado di assorbire i neutroni mentre i moderatori di neutroni possono rallentare i neutroni.
Barra di controllo e moderatore di neutroni sono due componenti dei reattori nucleari. Queste due componenti hanno due ruoli diversi ma importanti da svolgere. L'asta di controllo controlla la reazione a catena nucleare assorbendo i neutroni, ma il moderatore di neutroni controlla la reazione a catena nucleare riducendo la velocità dei neutroni.
Cos'è l'asta di controllo?
Una barra di controllo è un componente di un reattore nucleare che può assorbire i neutroni. Il nome di questo componente è dato come tale perché il suo ruolo principale è controllare il tasso di fissione dell'uranio o del plutonio utilizzato nel reattore nucleare assorbendo i neutroni. La composizione delle barre di controllo comprende solitamente elementi chimici come boro, cadmio, argento, ecc. Questi elementi chimici sono in grado di assorbire i neutroni senza subire alcuna reazione di fissione. Inoltre, questi elementi chimici hanno diverse sezioni d'urto di cattura dei neutroni per neutroni aventi diverse energie.
Figura 01: Barra di controllo
Le barre di controllo sono poste all'interno del nucleo del reattore nucleare. Vengono quindi regolati per controllare la reazione a catena nucleare che ha luogo nel nucleo. È importante principalmente per controllare la potenza termica del reattore, la velocità di produzione di vapore e la produzione di elettricità.
Il numero di barre di controllo che vengono inserite nel nocciolo e la distanza a cui sono inserite le barre ha un'influenza molto forte sulla reattività del reattore nucleare. Di solito, un reattore nucleare di nuova costruzione ha le sue barre di controllo completamente inserite. Vengono parzialmente rimossi quando inizia la reazione a catena nucleare.
Cos'è Neutron Moderatore?
Un moderatore di neutroni è un componente di un reattore nucleare che può rallentare i neutroni. È considerato un mezzo in grado di rallentare i neutroni veloci riducendone la velocità. Tuttavia, questo componente è molto importante perché può rallentare i neutroni senza catturarne nessuno. I neutroni sono lasciati con un'energia cinetica minima da questo componente. Questi neutroni sono quindi chiamati neutroni termici e sono più suscettibili dei neutroni veloci alla propagazione della reazione nucleare a catena.
Il moderatore di neutroni più comunemente usato in un tipico reattore nucleare è "acqua leggera". In alternativa, possiamo usare grafite solida e acqua pesante. L'energia cinetica ridotta del neutrone viene trasferita al moderatore. Qui, l'energia viene convertita nell'energia potenziale del materiale moderatore.
La fissione dell'uranio-235 nei reattori a neutroni termici forma due prodotti di fissione: neutroni liberi in rapido movimento ed energia. Questo avvia una reazione a catena perché il processo di rilascio dei neutroni può essere autosufficiente. Inoltre, questo può liberare un'energia molto elevata. La sezione trasversale di fissione è la componente in cui vengono determinati gli ulteriori eventi di fissione. La sezione di fissione dipende dalla velocità dei neutroni. Pertanto, come misura di controllo, l'uso di un moderatore di neutroni è molto importante. Tuttavia, nei reattori veloci non ci sono moderatori di neutroni.
Qual è la differenza tra barra di controllo e moderatore di neutroni?
Barre di controllo e moderatore di neutroni sono due componenti di un reattore nucleare. Il differenza fondamentale tra barra di controllo e moderatore di neutroni è quello le barre di controllo sono in grado di assorbire i neutroni mentre i moderatori di neutroni possono rallentare i neutroni. Le barre di controllo controllano la reazione a catena nucleare catturando neutroni ma il moderatore di neutroni non cattura alcun neutrone.
Qui sotto l'infografica riassume la differenza tra barra di controllo e moderatore di neutroni.
Riepilogo – Control Rod vs Neutron Moderatore
Barre di controllo e moderatore di neutroni sono due componenti di un reattore nucleare. La differenza fondamentale tra barra di controllo e moderatore di neutroni è che le barre di controllo sono in grado di assorbire i neutroni mentre i moderatori di neutroni possono rallentare i neutroni.
