控制棒(control rod)和中子慢化劑(neutron moderator)的區別

控制棒和中子慢化劑的關鍵區別在於，控制棒能夠吸收中子，而中子慢化劑可以使中子減速。

控制棒和中子慢化劑是核反應堆的兩個組成部分。這兩個部分有兩個不同但很重要的角色。控制棒通過吸收中子來控制核連鎖反應，而中子慢化劑則通過降低中子的速度來控制核連鎖反應。

什麼是控制棒(control rod)？

控制棒是核反應堆中可以吸收中子的部件。之所以這樣命名，是因為它的主要作用是通過吸收中子來控制核反應堆中使用的鈾或鈈的裂變速率。控制棒的成分通常包括硼、鎘、銀等化學元素，這些化學元素能夠吸收中子而不發生任何裂變反應。此外，這些化學元素對不同能量的中子有不同的中子俘獲截面。

控制棒(control rod)和中子慢化劑(neutron moderator)的區別

圖01：控制棒

控制棒被放置在核反應堆的核心內。然後對它們進行調整，以控制在核心發生的核連鎖反應。它主要在控制反應堆的熱輸出、蒸汽產生率和電力輸出方面起著重要作用。

控制棒**堆芯的數量和**的距離對核反應堆的反應性有很大的影響。通常，新建的核反應堆的控制棒是完全**的。當核連鎖反應開始時，它們被部分移除。

什麼是中子慢化劑(neutron moderator)？

中子慢化劑是核反應堆中能使中子減速的部件。它被認為是一種介質，可以通過降低快中子的速度來減慢它們的速度。然而，這個組成部分是非常重要的，因為它可以在不捕獲任何中子的情況下減慢中子的速度。中子被這個組分留下最小的動能。這些中子被稱為熱中子，它們比快中子對核連鎖反應的傳播更敏感。

在典型的核反應堆中，最常用的中子慢化劑是“輕水”。作為替代品，我們可以使用固體石墨和重水。減少的中子動能被轉移到慢化劑上。在這裡，能量轉化為慢化劑材料的勢能。

鈾235在熱中子反應堆中的裂變形成兩種裂變產物：快速移動的自由中子和能量。這會引發連鎖反應，因為中子釋放過程可以自我維持。此外，這可以釋放非常高的能量。裂變截面是確定進一步裂變事件的組成部分。裂變截面取決於中子的速度。因此，作為一種控制措施，使用中子慢化劑是非常重要的。然而，在快堆中，沒有中子慢化劑。