Het proces dat de snelheid van neutronen in een nucleaire reactor vermindert, zodat ze door brandstof kunnen worden vastgelegd en de kettingreactie kunnen doorgaan, wordt neutronenmoderatie genoemd .

Hier is een uitsplitsing van het proces:

* neutronen uit splijting: Wanneer een uraniumatoom splijting ondergaat, geeft het snel bewegende neutronen vrij (met hoge kinetische energie).

* Snelle neutronen zijn inefficiënt: Deze snelle neutronen worden minder kans om te worden vastgelegd door brandstofatomen omdat ze te snel bewegen.

* Moderatie: Om de neutronen te vertragen, wordt een moderatormateriaal gebruikt. Moderators zijn lichte elementen, zoals water (H2O) of grafiet (C), die een vergelijkbare massa hebben als neutronen.

* Botsing en energieoverdracht: Wanneer snelle neutronen botsen met moderatoratomen, verliezen ze energie en vertragen ze. Zie het als een biljartbal die een andere bal raakt - de energie wordt overgedragen.

* Thermische neutronen: De langzamere, lagere energie -neutronen worden thermische neutronen genoemd. Ze worden vaker gevangen genomen door de brandstofatomen, wat verdere splijting veroorzaakt en de kettingreactie in stand houdt.

Waarom is moderatie belangrijk?

* kettingreactie: Zonder moderatie zouden de neutronen aan de reactormern ontsnappen voordat ze verdere splijting veroorzaken en de kettingreactie zou stoppen.

* Controle: Moderators maken de controle van de reactiesnelheid mogelijk. Door de hoeveelheid moderator in de kern aan te passen, kan de splijtingssnelheid worden verhoogd of verlaagd.

Gemeenschappelijke moderatormaterialen:

* Water (H2O): De meest voorkomende moderator in lichtwaterreactoren (LWR's).

* grafiet (c): Gebruikt in sommige reactoren, vooral in sommige oudere ontwerpen.

* zwaar water (D2O): Gebruikt in CANDU -reactoren, een type reactor ontworpen in Canada.

Samenvattend, neutronenmoderatie is een cruciaal proces in kernreactoren waarmee de neutronen die worden afgegeven tijdens de splijting kunnen worden vertraagd en vastgelegd door brandstofatomen, het behouden van de kettingreactie en het leveren van energie.