Cosa sono le barre di controllo?

Le barre di controllo sono strumenti che vengono utilizzati per controllare la reazione a catena che si verifica all'interno di un reattore nucleare. Se non controllata, la reazione a catena può rapidamente sfuggire al controllo, facendo esplodere il reattore. Le barre di controllo moderano la velocità della reazione, garantendo che avvenga in modo sicuro e sostenibile. Queste aste fanno inoltre parte dei sistemi di sicurezza che vengono utilizzati per prevenire le catastrofi del reattore.

Come suggerisce il nome, un'asta di controllo è un'asta realizzata in metallo o lega metallica. Di solito è incorporato in un alloggiamento con altre aste progettate per essere sollevate e abbassate insieme dal reattore. La composizione del metallo o dei metalli in un'asta di controllo varia, a seconda del tipo di reattore in cui viene utilizzato. In tutti i casi, i metalli condividono la proprietà di essere in grado di assorbire i neutroni senza subire fissione.

La fissione, ovviamente, è la reazione che guida i reattori nucleari. Nella fissione, un nucleo assorbe un neutrone e quindi si divide, rilasciando calore, energia e altri neutroni. In una reazione nucleare controllata, il personale del reattore vuole mantenere la produzione di neutroni pari al consumo di neutroni, con ogni reazione di fissione che genera un singolo neutrone per sostituire quello che è stato perso. In realtà, i neutroni vengono prodotti da due a tre volte la velocità con cui vengono consumati, il che può causare rapidamente una reazione in fuga.

È qui che entrano in gioco le barre di controllo. Le barre di controllo vengono abbassate nel reattore per assorbire alcuni dei neutroni prodotti durante le reazioni di fissione per mantenere il rapporto sotto controllo. All'aumentare della temperatura, le aste vengono abbassate e quando la temperatura diminuisce, le aste vengono sollevate per consentire più reazioni di fissione. In un'emergenza in cui il reattore sembra sfuggire al controllo, le barre vengono completamente abbassate nel reattore per spegnerlo del tutto.

Conosciute anche come barre di assorbimento, le barre di controllo del reattore nucleare sono progettate per funzionare anche durante una situazione di crisi in cui un essere umano non è disponibile. Con molti reattori, le barre sono posizionate sul reattore in un sistema progettato per far cadere le barre se la temperatura del reattore diventa troppo alta. In altri casi, i sistemi di sicurezza possono essere attivati ​​sia all'interno della sala del reattore che esternamente tramite sistemi remoti. Il personale tiene anche d'occhio ciò che sta accadendo all'interno del reattore, monitorando le barre di combustibile e di controllo per sostituirle secondo necessità.