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原子炉のモデレーターとクーラントの違いは何ですか?

モデレーターとクーラントの両方が原子炉で重要な役割を果たしていますが、それらは明確な機能を持っています。

モデレーター:

* 目的: 核分裂反応で放出される高速中性子を遅くする。遅い中性子はさらなる核分裂を引き起こす可能性が高く、鎖反応を維持します。

* 材料: 通常、次のような中性子用の大きな散乱断面を備えた軽量材料

* 水(軽水): 加圧水反応器(PWR)および沸騰水リアクター(BWR)で使用される最も一般的なモデレーター。

* 重水(酸化重水性): CANDUリアクターで使用され、より良い中性子経済を提供します。

* グラファイト: RBMK(Chernobyl)や一部の古いデザインなどの一部の原子炉で使用されています。

* 場所: 通常、燃料を囲む原子炉コア自体内にあります。

クーラント:

* 目的: 核分裂プロセスによって生成された熱を除去します。この熱は、蒸気タービンを介して電力を生成するために使用されます。

* 材料: 通常、高い熱伝導率と比熱容量が高い液体またはガス:

* 水(軽水): PWRとBWRで使用され、モデレーターとしても機能します。

* 重水: CANDUリアクターで使用され、モデレーターとしても機能します。

* ガス(CO2、ヘリウム): ガス冷却原子炉(GCR)で使用されます。

* 液体ナトリウム: いくつかの高速ブリーダー原子炉で使用されます。

* 場所: 閉じたループで反応器コアを流れ、燃料アセンブリからの熱を吸収し、それを熱交換器に移します。

重要な違い:

* 一次関数: モデレーターは中性子を遅くし、クーラントは熱を除去します。

* 材料特性: モデレーターは中性子散乱を優先し、クーラントは熱伝達を優先します。

* 場所: モデレーターは通常、コア内にあり、クーラントはそれを通過します。

一部の原子炉は両方の機能を組み合わせます:

* pwrsおよびbwrs: 水はモデレーターとクーラントの両方として機能します。

* CANDU反応器: 重水はモデレーターとクーラントの両方として機能します。

本質的に: モデレーターは、中性子を遅くすることで連鎖反応を制御し、クーラントは反応によって生成される熱を管理します。彼らは協力して、原子炉の安全で効率的な運転を確保します。

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