La diferencia clave entre la barra de control y el moderador de neutrones es que las barras de control pueden absorber neutrones, mientras que los moderadores de neutrones pueden ralentizarlos.
La barra de control y el moderador de neutrones son dos componentes de los reactores nucleares. Estos dos componentes tienen dos papeles diferentes pero importantes que desempeñar. La barra de control controla la reacción en cadena nuclear al absorber neutrones, pero el moderador de neutrones controla la reacción en cadena nuclear al reducir la velocidad de los neutrones.
¿Qué es la barra de control?
Una barra de control es un componente de un reactor nuclear que puede absorber neutrones. El nombre de este componente se da así porque su función principal es controlar la tasa de fisión del uranio o plutonio utilizado en el reactor nuclear mediante la absorción de neutrones. La composición de las barras de control suele incluir elementos químicos como boro, cadmio, plata, etc. Estos elementos químicos son capaces de absorber neutrones sin sufrir ninguna reacción de fisión. Además, estos elementos químicos tienen diferentes secciones transversales de captura de neutrones para neutrones que tienen varias energías.
Figura 01: Varilla de control
Las barras de control se colocan dentro del núcleo del reactor nuclear. Luego se ajustan para controlar la reacción en cadena nuclear que tiene lugar en el núcleo. Es importante principalmente para controlar la producción térmica del reactor, la tasa de producción de vapor y la producción de electricidad.
El número de barras de control que se insertan en el núcleo y la distancia a la que se insertan tienen una influencia muy fuerte en la reactividad del reactor nuclear. Por lo general, un reactor nuclear recién construido tiene sus barras de control completamente insertadas. Se eliminan parcialmente cuando comienza la reacción en cadena nuclear.
¿Qué es el moderador de neutrones?
Un moderador de neutrones es un componente de un reactor nuclear que puede ralentizar los neutrones. Se considera como un medio que puede ralentizar los neutrones rápidos al reducir su velocidad. Sin embargo, este componente es muy importante porque puede ralentizar los neutrones sin capturar ninguno de ellos. Este componente deja a los neutrones con una energía cinética mínima. Estos neutrones se denominan entonces neutrones térmicos y son más susceptibles que los neutrones rápidos para la propagación de la reacción nuclear en cadena.
El moderador de neutrones más utilizado en un reactor nuclear típico es el "agua ligera". Como alternativas podemos utilizar grafito sólido y agua pesada. La energía cinética reducida del neutrón se transfiere al moderador. Aquí, la energía se convierte en la energía potencial del material moderador.
La fisión de uranio-235 en reactores de neutrones térmicos forma dos productos de fisión: neutrones libres de rápido movimiento y energía. Esto inicia una reacción en cadena porque el proceso de liberación de neutrones puede ser autosuficiente. Además, esto puede liberar energía muy alta. La sección transversal de fisión es el componente donde se determinan los eventos de fisión posteriores. La sección transversal de fisión depende de la velocidad de los neutrones. Por lo tanto, como medida de control, es muy importante utilizar un moderador de neutrones. Sin embargo, en los reactores rápidos no hay moderadores de neutrones.
¿Cuál es la diferencia entre la barra de control y el moderador de neutrones?
Las barras de control y el moderador de neutrones son dos componentes de un reactor nuclear. La diferencia clave entre la barra de control y el moderador de neutrones es que las barras de control pueden absorber neutrones, mientras que los moderadores de neutrones pueden ralentizarlos. Las barras de control controlan la reacción en cadena nuclear capturando neutrones, pero el moderador de neutrones no captura ningún neutrón.
La siguiente infografía resume la diferencia entre la barra de control y el moderador de neutrones.
Resumen: barra de control frente a moderador de neutrones
Las barras de control y el moderador de neutrones son dos componentes de un reactor nuclear. La diferencia clave entre la barra de control y el moderador de neutrones es que las barras de control pueden absorber neutrones, mientras que los moderadores de neutrones pueden ralentizarlos.
