Γιατί τα νετρόνια γίνονται αργά σε έναν αντιδραστήρα;
1. Αυξημένη πιθανότητα σχάσης:
* Τα αργά νετρόνια είναι πιο πιθανό να προκαλέσουν σχάση. Το ουράνιο-235, το καύσιμο που χρησιμοποιείται στους περισσότερους πυρηνικούς αντιδραστήρες, είναι πιο πιθανό να απορροφήσει ένα αργό νετρόνιο και να υποβληθεί σε σχάση, απελευθερώνοντας περισσότερα νετρόνια και ενέργεια.
* Τα γρήγορα νετρόνια έχουν πάρα πολλή ενέργεια και είναι πιο πιθανό να είναι διάσπαρτα ή απορροφημένα χωρίς να προκαλέσουν σχάση. Μπορεί ακόμη και να προκαλέσουν διαφορετικό τύπο πυρηνικής αντίδρασης που δεν οδηγεί σε απελευθέρωση ενέργειας.
2. Έλεγχος αντίδρασης αλυσίδας:
* Η επιβράδυνση των νετρονίων επιτρέπει τον καλύτερο έλεγχο της πυρηνικής αλυσίδας. Ένας αντιδραστήρας χρειάζεται μια ελεγχόμενη, παρατεταμένη αλυσιδωτή αντίδραση όπου ένα συμβάν σχάσης οδηγεί σε άλλο, αλλά όχι σε μια ανεξέλεγκτη έκρηξη.
* Με την επιβράδυνση των νετρονίων, ο ρυθμός σχάσης μπορεί να ρυθμιστεί. Οι συντονιστές, τα υλικά που επιβραδύνουν τα νετρόνια (όπως το νερό ή ο γραφίτης), βοηθούν στον έλεγχο της αλυσιδωτής αντίδρασης.
Πώς λειτουργεί:
* Τα νετρόνια εκπέμπονται σε υψηλές ταχύτητες κατά τη διάρκεια της σχάσης.
* Οι συντονιστές χρησιμοποιούνται για να επιβραδύνουν αυτά τα γρήγορα νετρόνια. Αυτό γίνεται μέσω συγκρούσεων με τα άτομα του συντονιστή.
* Τα πιο αργά νετρόνια είναι πιο πιθανό να συλληφθούν από πυρήνες ουρανίου-235, οδηγώντας σε περισσότερα γεγονότα σχάσης.
Συνοπτικά:
Η επιβράδυνση των νετρονίων σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα αυξάνει την πιθανότητα σχάσης, επιτρέποντας μια ελεγχόμενη αλυσιδωτή αντίδραση και παραγωγή ενέργειας. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για την ασφαλή και αποτελεσματική λειτουργία των πυρηνικών σταθμών.
