Hva er kontrollstenger?

Styrestenger er verktøy som brukes til å kontrollere kjedereaksjonen som oppstår inne i en atomreaktor. Når kjedereaksjonen ikke er sjekket, kan den raskt gå ut av kontroll og føre til at reaktoren eksploderer. Kontrollstenger modererer reaksjonshastigheten, og sikrer at den foregår på en måte som er trygg og bærekraftig. Disse stengene er også senere en del av sikkerhetssystemene som brukes for å forhindre reaktorkatastrofer.

Som navnet tilsier, er en kontrollstav en stang laget av en metall eller metalllegering. Den er vanligvis innebygd i et hus med andre stenger som er designet for å løftes og senkes ut av reaktoren sammen. Sammensetningen av metall eller metaller i en kontrollstav varierer, avhengig av hvilken reaktortype den brukes i. I alle tilfeller deler metallene egenskapen til å kunne absorbere nøytroner uten å gjennomgå spaltning.

Fisjon er selvfølgelig reaksjonen som driver atomreaktorer. I fisjon absorberer en kjerne et nøytron og deler seg deretter, og frigjør varme, energi og andre nøytroner. I en kontrollert kjernefysisk reaksjon ønsker reaktorpersonalet å holde produksjonen av nøytroner lik forbruket av nøytroner, idet hver splittingsreaksjon genererer et enkelt nøytron for å erstatte det som gikk tapt. I virkeligheten produseres nøytroner med to til tre ganger hastigheten de konsumeres, noe som raskt kan forårsake en løpsk reaksjon.

Det er her kontrollstavene kommer inn. Kontrollstavene senkes ned i reaktoren for å absorbere noen av nøytronene som produseres under fisjonreaksjoner for å holde forholdet under kontroll. Når temperaturen stiger, senkes stavene, og når temperaturen synker, heves stavene for å tillate flere fisjonreaksjoner. I en nødsituasjon der reaktoren ser ut til å komme ut av kontroll, senkes stavene helt ned i reaktoren for å stenge den helt av.

Også kjent som absorpsjonsstenger, kjernefysiske reaktorkontrollstenger er designet for å fungere selv under en krisesituasjon der et menneske ikke er tilgjengelig. Med mange reaktorer blir stengene anordnet over reaktoren i et system som er designet for å slippe stengene hvis reaktorens temperatur blir for høy. I andre tilfeller kan feilsikre systemer aktiveres både i reaktorrommet og eksternt via eksterne systemer. Personalet følger også kontinuerlig med hva som skjer inne i reaktoren, overvåker drivstoff og kontrollstenger for å skifte ut etter behov.