moderator - kärn och atomfysik
hur bromsar moderator fart av en neutron?
jag har läst att moderatorn är ofta vatten , tyngdvatten eller grafit. men hur går egentligen går till när den bromsar fart av neutron?
tacksam för hjälp
Snabba neutroner kan bromsas in genom att kollidera med moderatorns atomkärnor. Man kan få lite intuition genom att tänka sig pingisbollar som åker med hög fart mot ett hav av bowlingklot. Pingisbollarna kommer då att överföra väldigt lite energi till bowlingkloten, och endast byta riktning. Tunga atomkärnor är därför inte bra material för att sänka farten hos neutronerna. Man vill använda ett material vars massa är i samma storleksordning som neutronens.
Andra parametrar som spelar in är sannolikheten för att en kollision ska ske. Moderatormaterial kan även absorbera neutroner. I kärnreaktorer vill man inte att detta ska ske (man vill ju att neutronerna ska reagera med uranet). Sannolikheten är tydligen mindre för absorption i tungt vatten och grafit, jämfört med vanligt vatten.
Anledningen till att man vill sänka farten på neutronerna i kärnreaktorer är att sannolikheten för fission är mycket högre om neutroner kolliderar mot uran-235 med låg fart (termiska neutroner).
För att kunna fissionera uran-238 överhuvudtaget måste man däremot ha neutroner med hög fart (hög energi).
så är moderaterna har en uppgift samma som styrs stavarna ?
har uppgift att absorbera? ( och kollidera)
Nej, de har inte samma uppgift.
Moderatorns uppgift är att sänka farten hos neutronerna, men inte absorbera neutroner.
En bra moderator har låg massa, låg sannolikhet för absorption, och hög sannolikhet för kollisioner.
Styrstavarnas uppgift är att absorbera neutroner för att reglera effekten, så de bör ha högre sannolikhet att absorbera neutroner.
nu förstår jag , tack så mycket
men en fråga till
det behövs en neutron i början för att starta klyvning , var finns den neutron? är den inbyggt i bränsle stavar eller?
Det frigörs neutroner i fissionsprocessen.
När uran-235 sönderfaller genom fission så frigörs i genomsnitt 3 neutroner, som i sin tur kan klyva ytterligare urankärnor.
Detta är en anledning till att man vill kontrollera processen med styrstavar. Om man inte gör det, så blir den producerade effekten för hög och icke stabil.
pi-streck=en-halv skrev :Det frigörs neutroner i fissionsprocessen.
När uran-235 sönderfaller genom fission så frigörs i genomsnitt 3 neutroner, som i sin tur kan klyva ytterligare urankärnor.
Detta är en anledning till att man vill kontrollera processen med styrstavar. Om man inte gör det, så blir den producerade effekten för hög och icke stabil.
ju neutron frigörs i fissionsprocessen men varifrån kommer den första neutron som startar fissions processen?
så menade jag!
Man använder en neutronkälla för att initiera processen.
Det är antingen en källa som sönderfaller naturligt via fission (Californium-252), eller så använder man en kombinerad källa, där en kärna sönderfaller via alfasönderfall. Alfapartikeln reagerar sedan med beryllium. I denna process frigörs en neutron som kan starta processen.
tack så mycket för dina svar
