कंट्रोल रॉड और न्यूट्रॉन मॉडरेटर के बीच मुख्य अंतर यह है कि कंट्रोल रॉड न्यूट्रॉन को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं जबकि न्यूट्रॉन मॉडरेटर न्यूट्रॉन को धीमा कर सकते हैं।
कंट्रोल रॉड और न्यूट्रॉन मॉडरेटर परमाणु रिएक्टर के दो घटक हैं। इन दो घटकों की दो अलग-अलग लेकिन महत्वपूर्ण भूमिकाएँ हैं। कंट्रोल रॉड न्यूट्रॉन को अवशोषित करके परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को नियंत्रित करता है, लेकिन न्यूट्रॉन मॉडरेटर न्यूट्रॉन की गति को कम करके परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को नियंत्रित करता है।
कंट्रोल रॉड क्या है?
एक कंट्रोल रॉड एक परमाणु रिएक्टर में एक घटक है जो न्यूट्रॉन को अवशोषित कर सकता है।इस घटक का नाम इसलिए दिया गया है क्योंकि इसकी प्रमुख भूमिका न्यूट्रॉन को अवशोषित करके परमाणु रिएक्टर में उपयोग किए जाने वाले यूरेनियम या प्लूटोनियम की विखंडन दर को नियंत्रित करना है। नियंत्रण छड़ों की संरचना में आमतौर पर बोरॉन, कैडमियम, सिल्वर आदि जैसे रासायनिक तत्व शामिल होते हैं। ये रासायनिक तत्व बिना किसी विखंडन प्रतिक्रिया के न्यूट्रॉन को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं। इसके अलावा, इन रासायनिक तत्वों में विभिन्न ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन के लिए अलग-अलग न्यूट्रॉन कैप्चर क्रॉस सेक्शन होते हैं।
चित्रा 01: नियंत्रण रॉड
कंट्रोल रॉड्स को न्यूक्लियर रिएक्टर के कोर के अंदर रखा जाता है। फिर उन्हें कोर में होने वाली परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने के लिए समायोजित किया जाता है। यह मुख्य रूप से रिएक्टर के थर्मल आउटपुट, भाप उत्पादन की दर और बिजली के उत्पादन को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण है।
कोर में डाली गई नियंत्रण छड़ों की संख्या और जिस दूरी तक छड़ें डाली जाती हैं, उसका परमाणु रिएक्टर की प्रतिक्रियाशीलता पर बहुत गहरा प्रभाव पड़ता है। आमतौर पर, एक नवनिर्मित परमाणु रिएक्टर में इसकी नियंत्रण छड़ें पूरी तरह से डाली जाती हैं। परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू होने पर उन्हें आंशिक रूप से हटा दिया जाता है।
न्यूट्रॉन मॉडरेटर क्या है?
एक न्यूट्रॉन मॉडरेटर एक परमाणु रिएक्टर में एक घटक है जो न्यूट्रॉन को धीमा कर सकता है। इसे एक ऐसा माध्यम माना जाता है जो तेज न्यूट्रॉनों को उनकी गति कम करके धीमा कर सकता है। हालांकि, यह घटक बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह न्यूट्रॉन को बिना किसी पर कब्जा किए धीमा कर सकता है। इस घटक द्वारा न्यूट्रॉन को न्यूनतम गतिज ऊर्जा के साथ छोड़ दिया जाता है। इन न्यूट्रॉनों को तब थर्मल न्यूट्रॉन कहा जाता है और वे परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया के प्रसार के लिए तेज न्यूट्रॉन की तुलना में अधिक संवेदनशील होते हैं।
एक विशिष्ट परमाणु रिएक्टर में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला न्यूट्रॉन मॉडरेटर "हल्का पानी" है।विकल्प के रूप में, हम ठोस ग्रेफाइट और भारी पानी का उपयोग कर सकते हैं। न्यूट्रॉन से घटी हुई गतिज ऊर्जा को मॉडरेटर में स्थानांतरित कर दिया जाता है। यहां, ऊर्जा को मॉडरेटर सामग्री की संभावित ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
थर्मल-न्यूट्रॉन रिएक्टरों में यूरेनियम-235 के विखंडन से दो विखंडन उत्पाद बनते हैं: तेज़ गति वाले मुक्त न्यूट्रॉन और ऊर्जा। यह एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू करता है क्योंकि न्यूट्रॉन जारी करने की प्रक्रिया आत्मनिर्भर हो सकती है। इसके अलावा, यह बहुत अधिक ऊर्जा मुक्त कर सकता है। विखंडन क्रॉस-सेक्शन वह घटक है जहां आगे विखंडन की घटनाएं निर्धारित की जाती हैं। विखंडन क्रॉस-सेक्शन न्यूट्रॉन की गति पर निर्भर करता है। इसलिए, एक नियंत्रण उपाय के रूप में, न्यूट्रॉन मॉडरेटर का उपयोग करना बहुत महत्वपूर्ण है। हालांकि, फास्ट रिएक्टरों में न्यूट्रॉन मॉडरेटर नहीं होते हैं।
कंट्रोल रॉड और न्यूट्रॉन मॉडरेटर में क्या अंतर है?
एक परमाणु रिएक्टर में नियंत्रण छड़ और न्यूट्रॉन मॉडरेटर दो घटक हैं। कंट्रोल रॉड और न्यूट्रॉन मॉडरेटर के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि कंट्रोल रॉड न्यूट्रॉन को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं जबकि न्यूट्रॉन मॉडरेटर न्यूट्रॉन को धीमा कर सकते हैं। नियंत्रण छड़ें न्यूट्रॉन पर कब्जा करके परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को नियंत्रित करती हैं लेकिन न्यूट्रॉन मॉडरेटर किसी न्यूट्रॉन पर कब्जा नहीं करता है।
नीचे इन्फोग्राफिक कंट्रोल रॉड और न्यूट्रॉन मॉडरेटर के बीच अंतर को सारांशित करता है।
सारांश - कंट्रोल रॉड बनाम न्यूट्रॉन मॉडरेटर
एक परमाणु रिएक्टर में नियंत्रण छड़ और न्यूट्रॉन मॉडरेटर दो घटक हैं। कंट्रोल रॉड और न्यूट्रॉन मॉडरेटर के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि कंट्रोल रॉड न्यूट्रॉन को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं जबकि न्यूट्रॉन मॉडरेटर न्यूट्रॉन को धीमा कर सकते हैं।
