중재자의 역할 이해 :
* 핵 핵분열 : 원자로는 핵분열을 통해 에너지를 생성합니다. 이 과정에서 중성자는 무거운 원자 (우라늄)와 충돌하여 더 많은 중성자를 분할하고 방출하게합니다.
* 연쇄 반응 : 이 중성자는 추가 핵분열 사건을 유발하여 연쇄 반응을 일으킬 수 있습니다.
* 연쇄 반응 제어 : 중재자는 연쇄 반응을 제어하는 데 필수적입니다. 중성자가 너무 빨리 움직이면 더 많은 핵분열이 발생할 가능성이 적고 반응이 사라집니다. 그러나 너무 느리면 연료 자체에 의해 캡처되어 효율을 줄일 수 있습니다.
* 구조의 중재자 : 중재자는 중성자를 흡수하지 않고 느리게하는 재료입니다. 이로 인해 핵분열이 발생하고 제어 된 속도로 연쇄 반응을 유지할 가능성이 높아집니다.
수소 재료가 이상적인 중재자 인 이유 :
* 광 핵 : 물 (HATE) 및 헤비 워터 (D₂O)와 같은 수소 물질은 단일 양성자를 갖는 수소 원자를 함유한다. 이 광 핵은 충돌을 통해 중성자를 늦추는 데 매우 효과적입니다.
* 탄성 충돌 : 중성자와 수소 핵 사이의 충돌은 주로 탄성이므로 운동 에너지가 보존됨을 의미합니다. 이를 통해 중성자는 상당한 양의 에너지를 수소 핵으로 전달하여 속도를 늦출 수 있습니다.
* 높은 산란 단면 : 수소는 중성자에 대한 높은 산란 단면을 가지며, 이는 중성자가 수소 원자와 충돌 할 가능성이 높아서 중재자로서의 효과를 더욱 증가 시킨다는 것을 의미합니다.
수소 중재자의 일반적인 예 :
* 물 (h>o) : 가압 수자원 (PWR)에서 가장 일반적인 중재자.
* 무거운 물 (d₂o) : Candu Reactors에 사용됩니다. 헤비 워터는 중성자를 늦추는 데 더 효과적이며 중성자를 흡수 할 가능성이 적어 천연 우라늄 연료에 적합합니다.
* 흑연 (c) : 흑연은 엄격하게 수소성이 아니지만 일부 반응기 설계에서 효과적인 중재자 역할을합니다.
요약하면, 수소 물질은 중성자의 속도를 조절하여 제어 된 연쇄 반응과 효율적인 에너지 생산을 허용하기 때문에 원자로의 중요한 성분입니다. .
