- By Nick Touran, Ph. D.
- porquê moderado?
- escolher um material moderador
- Why have separate moderator and fuel lumps?Pode misturar o moderador e o combustível, mas é muito melhor mantê-los separados. Os nêutrons podem ser parasiticamente absorvidos pelo combustível, uma vez que estão diminuindo em reações que competem com a fissão. Então, se você pode ter uma rápida nêutrons mover para o moderador onde ele vai abrandar “em paz”, isto é, onde não há fortes absorvedores de nêutrons e, em seguida, ter-re-enter combustível de um lento de nêutrons onde a probabilidade de fissão é extremamente alta, então será mais fácil para fazer a sua reação em cadeia de trabalho. Este fato foi exigido no primeiro reator, CP-1, que usou urânio natural porque não havia urânio enriquecido no início da década de 1940. o que é um térmico vs. Reactor rápido?
By Nick Touran, Ph. D.
The moderator of a nuclear reactor is a substance that slows neutrons down. Nos reatores nucleares tradicionais, o moderador é a mesma coisa que o refrigerador: é água! Quando neutrões rápidos atingem os átomos de hidrogênio em H2O, eles desaceleram muito (como uma bola de bilhar atingindo outro). Há outros bons moderadores como grafite, berílio e muito mais.
porquê moderado?
quando um nêutron de entrada faz com que o núcleo de um átomo se divida, outros nêutrons são liberados a uma velocidade muito alta. Se pelo menos um (em média) destes nêutrons pode ser feito para causar a divisão de outro átomo de combustível, uma reação em cadeia sustentada é possível. Como acontece, os átomos de combustível (como o urânio) são mais propensos a absorver um nêutron perfurando por se ele está indo devagar (ver Figura 1). Assim, muitos projetos de reator usam moderadores para tornar uma reação em cadeia mais fácil de alcançar.
Figura 1 a probabilidade de divisão de um núcleo U235 vs. a energia do neutrão a chegar. Repare como a fissão é mais provável para neutrões mais lentos. Note também a escala logarítmica.
escolher um material moderador
alguns materiais são melhores a abrandar neutrões do que outros. As leis de conservação de energia e momento explicam que um nêutron (massa 1) não pode desacelerar muito depois de uma colisão com um núcleo pesado, como um átomo de combustível (massa 235). No entanto, em uma colisão com hidrogênio (massa 1), um nêutron pode de fato desacelerar muito longe. Imagine uma bola de pingue-pongue a saltar de uma bola de bowling, em vez da mesma bola de pingue-pongue a colidir com outra bola de pingue-pongue. Claramente, a bola de pingue-pongue fará um melhor trabalho para atrasar as coisas. Então, que material tem um monte de elementos leves como hidrogênio nele e vai dar um bom moderador? O bom e velho H2O faz o truque, dando o nome a reatores de água leve.
Why have separate moderator and fuel lumps?Pode misturar o moderador e o combustível, mas é muito melhor mantê-los separados. Os nêutrons podem ser parasiticamente absorvidos pelo combustível, uma vez que estão diminuindo em reações que competem com a fissão. Então, se você pode ter uma rápida nêutrons mover para o moderador onde ele vai abrandar “em paz”, isto é, onde não há fortes absorvedores de nêutrons e, em seguida, ter-re-enter combustível de um lento de nêutrons onde a probabilidade de fissão é extremamente alta, então será mais fácil para fazer a sua reação em cadeia de trabalho. Este fato foi exigido no primeiro reator, CP-1, que usou urânio natural porque não havia urânio enriquecido no início da década de 1940.
o que é um térmico vs. Reactor rápido?
neutrões Térmicos tem moderadores que permitem muitas nêutrons para diminuir a térmica de energia (i.e. a velocidade em que os átomos estão vibrando em torno de materiais devido à sua temperatura) considerando que a rápida reatores não tem um moderador, e a sua nêutrons estadia em altas energias (i.e. eles se movem rápido).
- Reactores Rápidos
- Ficheiro De Dados Nucleares Avaliado 7