La principale différence entre la barre de contrôle et le modérateur de neutrons est que les barres de contrôle sont capables d'absorber les neutrons, tandis que les modérateurs de neutrons peuvent ralentir les neutrons.
La barre de commande et le modérateur de neutrons sont deux composants des réacteurs nucléaires. Ces deux composantes ont deux rôles différents mais importants à jouer. La barre de contrôle contrôle la réaction nucléaire en chaîne en absorbant les neutrons, mais le modérateur de neutrons contrôle la réaction nucléaire en chaîne en réduisant la vitesse des neutrons.
Qu'est-ce que la barre de contrôle ?
Une barre de contrôle est un composant d'un réacteur nucléaire qui peut absorber des neutrons. Le nom de ce composant est donné comme tel car son rôle majeur est de contrôler le taux de fission de l'uranium ou du plutonium utilisé dans le réacteur nucléaire en absorbant les neutrons. La composition des barres de commande comprend généralement des éléments chimiques tels que le bore, le cadmium, l'argent, etc. Ces éléments chimiques sont capables d'absorber des neutrons sans subir de réaction de fission. De plus, ces éléments chimiques ont des sections efficaces de capture de neutrons différentes pour des neutrons d'énergies diverses.
Figure 01: Barre de commande
Les barres de contrôle sont placées à l'intérieur du cœur du réacteur nucléaire. Ils sont ensuite ajustés pour contrôler la réaction nucléaire en chaîne qui se produit dans le cœur. Il est important principalement pour contrôler la puissance thermique du réacteur, le taux de production de vapeur et la production d'électricité.
Le nombre de barres de contrôle qui sont insérées dans le cœur et la distance à laquelle les barres sont insérées ont une très forte influence sur la réactivité du réacteur nucléaire. Habituellement, un réacteur nucléaire nouvellement construit a ses barres de commande complètement insérées. Ils sont partiellement éliminés lorsque la réaction nucléaire en chaîne démarre.
Qu'est-ce qu'un modérateur de neutrons ?
Un modérateur de neutrons est un composant d'un réacteur nucléaire qui peut ralentir les neutrons. Il est considéré comme un milieu capable de ralentir les neutrons rapides en réduisant leur vitesse. Or, ce composant est très important car il peut ralentir les neutrons sans en capturer aucun. Les neutrons sont laissés avec une énergie cinétique minimale par ce composant. Ces neutrons sont alors appelés les neutrons thermiques et ils sont plus sensibles que les neutrons rapides pour la propagation de la réaction nucléaire en chaîne.
Le modérateur de neutrons le plus couramment utilisé dans un réacteur nucléaire typique est "l'eau légère". Comme alternatives, nous pouvons utiliser du graphite solide et de l'eau lourde. L'énergie cinétique réduite du neutron est transférée au modérateur. Ici, l'énergie est convertie en énergie potentielle du matériau modérateur.
La fission de l'uranium 235 dans les réacteurs à neutrons thermiques forme deux produits de fission: des neutrons libres rapides et de l'énergie. Cela déclenche une réaction en chaîne car le processus de libération de neutrons peut être auto-entretenu. De plus, cela peut libérer une énergie très élevée. La section efficace de fission est le composant où les autres événements de fission sont déterminés. La section efficace de fission dépend de la vitesse des neutrons. Par conséquent, en tant que mesure de contrôle, l'utilisation d'un modérateur de neutrons est très importante. Cependant, dans les réacteurs rapides, il n'y a pas de modérateurs de neutrons.
Quelle est la différence entre la barre de contrôle et le modérateur de neutrons ?
Les barres de commande et le modérateur de neutrons sont deux composants d'un réacteur nucléaire. le différence clé entre la barre de contrôle et le modérateur de neutrons est que les barres de contrôle sont capables d'absorber les neutrons tandis que les modérateurs de neutrons peuvent ralentir les neutrons. Les barres de contrôle contrôlent la réaction nucléaire en chaîne en capturant les neutrons, mais le modérateur de neutrons ne capte aucun neutron.
L'infographie ci-dessous résume la différence entre la barre de commande et le modérateur de neutrons.
Résumé - Barre de contrôle vs modérateur de neutrons
Les barres de commande et le modérateur de neutrons sont deux composants d'un réacteur nucléaire. La principale différence entre la barre de contrôle et le modérateur de neutrons est que les barres de contrôle sont capables d'absorber les neutrons, tandis que les modérateurs de neutrons peuvent ralentir les neutrons.
