Moderátor neutronů
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Moderátor neutronů je látka sloužící ke zpomalování neutronů. Nejčastěji slouží v tzv. pomalých jaderných reaktorech ke snížení energie neutronů vznikajících při štěpení na energii tepelných neutronů v rozmezí 0,002 eV až 0,5 eV). Moderátor je nutný k tomu, aby štěpná reakce vůbec mohla probíhat.
[editovat] Důvody použití
Pravděpodobnost, že letící neutron bude zachycen jádrem a vyvolá další štěpení, závisí na jeho energii (rychlosti). Přitom při energiích řádu 1 MeV, které mají rychlé neutrony, je výrazně menší, než u zmíněných tepelných neutronů. Produktem štěpení jádra jsou ovšem právě rychlé neutrony. Jedním možným řešením je použít tak bohaté palivo, že se řetězová reakce udrží i s rychlými neutrony. Toto řešení se používá u jaderných zbraní a tzv. rychlých reaktorů. Druhým řešením je rychlé neutrony zpomalit a rozptýlit jejich energii, srážkami v látce s množstvím lehkých jader, které mají schopnost neutrony účinně zpomalit, a přitom výrazně nepohlcovat. Látka, která tuto funkci plní, je právě moderátor neutronů.
[editovat] Běžné moderátory
K účelům moderování se používá nejčastěji voda, těžká voda (obě obvykle spojené i funkcí chladící) nebo grafit, případně i jiné vhodné látky. V ČR se používá voda - v Dukovanech i Temelíně.
V bývalém Československu byl postaven také pokusný reaktor, který jako moderátor používal těžkou vodu a jako chladivo CO2, byl to blok A1 v Jaslovských Bohunicích. Konstrukce umožňovala používat uran bez nutnosti obohacování, systém se ale neosvědčil. Po havárii byl projekt zastaven.
V černobylské elektrárně byl použit jako moderátor grafit, z několika důvodů méně bezpečný. Zatímco při katastrofickém selhání vodního reaktoru odpaření a únik vody znamená zastavení řetězové reakce, u grafitového reaktoru je voda pouze chladivo a pohlcovač neutronů. Při jejím úniku reakce dále pokračuje a výkon naopak stoupá. Grafit je hořlavý, příčinou podstatné části rozptylu radioaktivity při černobylské havárii byl požár grafitu. Grafit také za vysoké teploty napomohl rozkladu vody na kyslík a vodík, což u černobylské havárie způsobovalo druhotné chemické výbuchy. (Primární byla exploze páry.)
