Dallimi kryesor midis shufrës së kontrollit dhe moderatorit të neutronit është se shufrat e kontrollit janë në gjendje të thithin neutronet ndërsa moderatorët e neutroneve mund të ngadalësojnë neutronet.
Shufra e kontrollit dhe moderatori i neutronit janë dy përbërës të reaktorëve bërthamorë. Këta dy komponentë kanë dy role të ndryshme, por të rëndësishme për të luajtur. Shufra e kontrollit kontrollon reaksionin zinxhir bërthamor duke thithur neutronet, por moderatori i neutronit kontrollon reaksionin zinxhir bërthamor duke ulur shpejtësinë e neutroneve.
Çfarë është Control Rod?
Një shufër kontrolli është një komponent në një reaktor bërthamor që mund të thithë neutronet. Emri i këtij komponenti është dhënë si i tillë sepse roli i tij kryesor është të kontrollojë shkallën e ndarjes së uraniumit ose plutoniumit të përdorur në reaktorin bërthamor duke thithur neutronet. Përbërja e shufrave të kontrollit zakonisht përfshin elementë kimikë si bor, kadmium, argjend etj. Këto elemente kimike janë të afta të thithin neutronet pa iu nënshtruar asnjë reaksioni të ndarjes. Për më tepër, këta elementë kimikë kanë seksione të ndryshme të kapjes së neutroneve për neutronet që kanë energji të ndryshme.
Figura 01: Shufra e kontrollit
Shufrat e kontrollit vendosen brenda bërthamës së reaktorit bërthamor. Më pas ato rregullohen për të kontrolluar reaksionin zinxhir bërthamor që ndodh në bërthamë. Është i rëndësishëm kryesisht në kontrollin e prodhimit termik të reaktorit, shkallës së prodhimit të avullit dhe prodhimit të energjisë elektrike.
Numri i shufrave të kontrollit që futen në bërthamë dhe distanca në të cilën futen shufrat ka një ndikim shumë të fortë në reaktivitetin e reaktorit bërthamor. Zakonisht, një reaktor bërthamor i sapo ndërtuar i ka të futur plotësisht shufrat e kontrollit. Ato hiqen pjesërisht kur fillon reaksioni zinxhir bërthamor.
Çfarë është Moderatori Neutron?
Një moderator neutron është një komponent në një reaktor bërthamor që mund të ngadalësojë neutronet. Konsiderohet si një medium që mund të ngadalësojë neutronet e shpejta duke ulur shpejtësinë e tyre. Megjithatë, ky komponent është shumë i rëndësishëm sepse mund të ngadalësojë neutronet pa kapur asnjë prej tyre. Neutronet mbeten me energji minimale kinetike nga ky komponent. Këto neutrone quhen më pas neutronet termike dhe janë më të ndjeshëm se neutronet e shpejta për përhapjen e reaksionit zinxhir bërthamor.
Moderatori më i zakonshëm i neutronit në një reaktor tipik bërthamor është "uji i lehtë". Si alternativa, ne mund të përdorim grafit të ngurtë dhe ujë të rëndë. Energjia kinetike e reduktuar nga neutroni transferohet te moderatori. Këtu, energjia shndërrohet në energjinë potenciale të materialit moderator.
Fisioni i uranium-235 në reaktorët termikë-neutron formojnë dy produkte të ndarjes: neutronet e lira me lëvizje të shpejtë dhe energjia. Kjo fillon një reaksion zinxhir sepse procesi i çlirimit të neutronit mund të jetë i vetëqëndrueshëm. Për më tepër, kjo mund të çlirojë energji shumë të lartë. Prerja tërthore e ndarjes është komponenti ku përcaktohen ngjarjet e mëtejshme të ndarjes. Prerja tërthore e ndarjes varet nga shpejtësia e neutroneve. Prandaj, si masë kontrolli, përdorimi i një moderatori neutron është shumë i rëndësishëm. Megjithatë, në reaktorët e shpejtë, nuk ka moderatorë neutronësh.
Cili është ndryshimi midis shufrës së kontrollit dhe moderatorit të neutronit?
Shufrat e kontrollit dhe moderatori neutron janë dy komponentë në një reaktor bërthamor. Dallimi kryesor midis shufrës së kontrollit dhe moderatorit të neutronit është se shufrat e kontrollit janë në gjendje të thithin neutronet ndërsa moderatorët e neutroneve mund të ngadalësojnë neutronet. Shufrat e kontrollit kontrollojnë reaksionin zinxhir bërthamor duke kapur neutrone, por moderatori i neutronit nuk kap asnjë neutron.
Infografika e mëposhtme përmbledh ndryshimin midis shufrës së kontrollit dhe moderatorit të neutronit.
Përmbledhje – Shufra e kontrollit kundrejt moderatorit të neutronit
Shufrat e kontrollit dhe moderatori neutron janë dy komponentë në një reaktor bërthamor. Dallimi kryesor midis shufrës së kontrollit dhe moderatorit të neutronit është se shufrat e kontrollit janë në gjendje të thithin neutronet ndërsa moderatorët e neutroneve mund të ngadalësojnë neutronet.
