Wat zijn stuurstangen?

Stuurstangen zijn hulpmiddelen die worden gebruikt om de kettingreactie te beheersen die zich in een kernreactor voordoet. Als u dit niet aanvinkt, kan de kettingreactie snel uit de hand lopen en de reactor exploderen. Stuurstangen matigen de snelheid van de reactie en zorgen ervoor dat deze op een veilige en duurzame manier plaatsvindt. Deze staven maken vervolgens ook deel uit van de veiligheidssystemen die worden gebruikt om reactorrampen te voorkomen.

Zoals de naam al aangeeft, is een stuurstang een staaf gemaakt van een metaal of metaallegering. Het wordt meestal ingebouwd in een behuizing met andere staven die zijn ontworpen om samen uit de reactor te worden geheven en neergelaten. De samenstelling van metaal of metalen in een controlestaaf varieert, afhankelijk van het type reactor waarin het wordt gebruikt. In alle gevallen delen de metalen de eigenschap neutronen te kunnen absorberen zonder splijting te ondergaan.

Splijting is natuurlijk de reactie die nucleaire reactoren aandrijft. In splijting absorbeert een kern een neutron en splitst zich vervolgens, waarbij warmte, energie en andere neutronen vrijkomen. In een gecontroleerde nucleaire reactie willen de medewerkers van de reactor de productie van neutronen gelijk houden aan het verbruik van neutronen, waarbij elke splijtingsreactie een enkele neutronen genereert om de verloren neutronen te vervangen. In werkelijkheid worden neutronen geproduceerd met twee tot drie keer de snelheid die ze consumeren, wat snel een weggelopen reactie kan veroorzaken.

Hier komen controlestaven binnen. De controlestaven worden in de reactor neergelaten om een ​​deel van de neutronen te absorberen die tijdens splijtingsreacties worden geproduceerd om de verhouding onder controle te houden. Naarmate de temperatuur stijgt, worden de staven verlaagd en naarmate de temperatuur daalt, worden de staven verhoogd om meer splijtingsreacties te laten optreden. In een noodgeval waarbij de reactor uit de hand lijkt te lopen, worden de staven volledig in de reactor neergelaten om deze helemaal uit te schakelen.

Ook bekend als absorptiestaven, zijn regelstaven voor nucleaire reactoren ontworpen om te werken zelfs tijdens een crisissituatie waarin een mens niet beschikbaar is. Bij veel reactoren staan ​​de staven in een systeem dat is ontworpen om de staven te laten vallen als de temperatuur van de reactor te hoog wordt. In andere gevallen kunnen failsafe-systemen zowel binnen de reactorruimte als extern via externe systemen worden geactiveerd. Medewerkers houden ook voortdurend in de gaten wat er in de reactor gebeurt en controleren brandstof en controlestaven om te vervangen indien nodig.