As propriedades dos moderadores em reatores nucleares
Reatores nucleares são baseados no processo de ” fissão ” para a geração de energia térmica para produzir eletricidade. Cisão é um processo de reacção em cadeia que tem de ser controlada para uma operação suave e segura do reactor . Os materiais utilizados para controlar a velocidade de neutrões produzidos pela fissão são conhecidos como moderadores . Existem vários moderadores comuns usados em reatores nucleares , como o grafite, berílio e água pesada. Estes materiais são seleccionados como moderadores na base de algumas propriedades e requisitos muito específicos . Propriedades de grafite Moderadores
grafite é um moderador de nêutrons comumente usado em reatores nucleares. Tem pureza satisfatório ( 99 por cento puro , com o teor de cinzas inferior a 300 ppm e de boro inferior a cerca de 2 ppm), disponível a um preço razoável . Ele é termicamente estável , mas a temperaturas elevadas, ele pode reagir com o oxigénio e dióxido de carbono no reactor a diminuir a eficácia . Também pode formar carbonetos (um composto de composto de carbono com um outro elemento ) depois de reagir com alguns metais e óxidos de metais . Apesar de ser um não- metal, grafite tem a boa propriedade condutora de calor , que é uma propriedade importante dos moderadores de nêutrons. As desvantagens básicas de grafite com moderação nuclear são as chances de oxidação na presença de ar , baixa resistência e baixa densidade . Suas dimensões podem mudar sob a influência da radiação no reator .
Propriedades de Ordinary Água e pesados Moderadores água
água comum é usado em reatores nucleares como moderador para um certo número de razões . O baixo custo da água , fácil disponibilidade e excelente propriedade abrandamento torna um moderador de nêutrons bem. A água comum pode ser usado como um moderador apenas se o combustível de urânio enriquecido é usado . Ela pode ser empregue como ambos , um moderador e um fluido de arrefecimento no reactor nuclear . As principais desvantagens da água comum é o seu relativamente baixo ponto de ebulição. A água pesada , por outro lado supere a desvantagem principal de água comum . Ao contrário da água comum, ele pode executar satisfatoriamente com combustível natural de urânio também; rende altamente reforçada economia de neutrões ( ao contrário da água normal , que absorve os neutrões ) , permitindo que o reactor opere sem instalações de enriquecimento de combustível e, geralmente, aumentando a capacidade do reactor . Ao contrário de grafite moderador , ele não oxidar . Reatores nucleares de água pesada como moderador são menores e requerem consideravelmente menos combustível nuclear. A desvantagem associada a água pesada é o custo consideravelmente mais alto do que a água comum.
Propriedades de hidreto de zircónio Moderador
hidreto de zircónio não é um material usado como de costume um moderador em reatores nucleares. Quando em pó , o material tem baixa condutividade térmica e , portanto, requer disposições especiais de refrigeração em reatores de alta potência que operam em alta de temperatura moderada . Hidreto de zircónio é empregado no reator ” triga ” com urânio enriquecido como o elemento combustível.
Propriedades de berílio e óxido de berílio Moderador
berílio é superior ao grafite como uma moderador de nêutrons em reatores nucleares. Berílio tem sido usado em alguns reatores e óxido de berílio é proposto como um moderador de nêutrons para reatores de fissão nuclear arrefecido a gás de alta temperatura. Berílio é alta no custo comparado ao grafite e água pesada , que muitas vezes substitui-lo .
