Neutron-moderator
| Moderator | Reaktorer | Design | Lande |
|---|---|---|---|
| Grafit | 30 | AGR, Magnox, RBMK | Storbritannien, Rusland |
| Tungt vand (D2O) | 42 | CANDU | Canada, Indien, Sydkorea, andre |
| Let vand (H2O) | 359 | PWR, BWR | 27 lande |
En neutron-moderator er et stof som anvendes til at sænke bevægelsesenergien på hurtige neutroner og dermed bremse (moderere) hastigheden.[1] Moderatorer anvendes til at kunne vedligeholde en nuklear kædereaktion eftersom uran-235 har et stort indfangningsareal for kernespaltning for langsomme, termiske neutroner, hvorimod de har et meget lille indfangningsareal for hurtige neutroner.
I kernereaktorer anvendes oftest almindeligt ferskvand, men visse konstruktioner anvender i stedet tungt vand eller grafit.[2] Selv beryllium kan anvendes som moderator.
Moderatorer benyttes ligeledes i spallationskilder, for at tilpasse neutronernes bølgelængde og energi til de typiske afstande og vekselvirkninger i stof.
Mekanisme
Mekanismen er enkel: Neutronens kinetiske energi mindskes gennem en serie elastiske stød mod lette atomkerner. Ved hver kollision taber neutronen en del af sin kinetiske energi til en atomkerne i moderatormaterialet, til den er kommet ned til materialets termiske kinetiske energi.
Ved elastiske kollisioner mod tunge kerner reflekterer neutronen tilbage med samme kinetiske energi. Derfor er tunge grundstoffer ikke effektive moderatorer. Ved kollisioner med en atomkerne af hydrogen (en proton), som har omkring ligeså stor masse som en neutron, taber neutronen i gennemsnit halvdelen af sin kinetiske energi. Efter tyve sådanne kollisioner har neutronens energi mindsket fra nogle mega-elektronvolt til termiske energier omkring 25 milli-eV. Derfor er vand eller paraffin effektive moderatorer.
Absorption
Alle atomkerner har et indfangningsareal for absorption. Den er meget mindre for deuterium eller carbon-12 end for almindeligt hydrogen. Derfor kan tungt vand eller ren grafit, til forskel fra almindeligt vand, anvendes som moderator for at vedligeholde en kædereaktion i naturligt uberiget uran.[2]
Kilder
Content Disclaimer
Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.
- The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
- There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
- It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
- Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
- Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.
