Vad är styrstavar?

Styrstavar är verktyg som används för att kontrollera kedjereaktionen som inträffar i en kärnreaktor. Om kedjereaktionen inte är kontrollerad kan den snabbt gå ur kontroll, vilket får reaktorn att explodera. Styrstavarna modererar reaktionens hastighet och ser till att den sker på ett sätt som är säkert och hållbart. Dessa stavar är också en del av säkerhetssystemen som används för att förhindra reaktorkatastrofer.

Som namnet antyder är en styrstav en stång tillverkad av en metall eller metalllegering. Det är vanligtvis inbyggt i ett hus med andra stavar som är utformade för att höjas och sänkas ut ur reaktorn tillsammans. Sammansättningen av metall eller metaller i en styrstav varierar beroende på vilken reaktortyp den används i. I alla fall delar metallerna egenskapen att kunna absorbera neutroner utan att genomgå klyvning.

Klyvning är naturligtvis reaktionen som driver kärnreaktorer. I klyvning absorberar en kärna en neutron och delar sig sedan, frigör värme, energi och andra neutroner. I en kontrollerad kärnreaktion vill reaktorpersonalen hålla produktionen av neutroner lika med konsumtionen av neutroner, varvid varje klyvningsreaktion genererar en enda neutron för att ersätta den som förlorades. I själva verket produceras neutroner med två till tre gånger den hastighet de konsumeras, vilket snabbt kan orsaka en språngreaktion.

Det är här styrstavarna kommer in. Kontrollstavarna sänks ner i reaktorn för att absorbera några av neutronerna som produceras under fissionreaktioner för att hålla förhållandet under kontroll. När temperaturen stiger sänks stavarna och när temperaturen sjunker höjs stavarna för att möjliggöra fler fissionreaktioner. I en nödsituation där reaktorn verkar komma ur kontroll, sänks stavarna helt ned i reaktorn för att stänga av den helt.

Även känd som absorptionsstavar, är kärnreaktorkontrollstänger utformade för att fungera även under en krissituation där en människa inte är tillgänglig. Med många reaktorer läggs stavarna över reaktorn i ett system som är utformat för att tappa stavarna om reaktorns temperatur blir för hög. I andra fall kan felsäkra system aktiveras både i reaktorrummet och externt via fjärrsystem. Personal håller också kontinuerligt med på vad som händer inne i reaktorn, övervakar bränsle och styrstavar för att byta ut vid behov.