Kontrol Çubukları Nedir?

Kontrol çubukları, bir nükleer reaktör içinde meydana gelen zincirleme reaksiyonu kontrol etmek için kullanılan aletlerdir. Denetlenmeden bırakıldığında, zincir reaksiyonu hızla kontrolden çıkabilir ve reaktörün patlamasına neden olabilir. Kontrol çubukları, reaksiyonun hızını ılımlı hale getirerek güvenli ve sürdürülebilir bir şekilde gerçekleşmesini sağlar. Bu çubuklar daha sonra reaktör felaketlerini önlemek için kullanılan güvenlik sistemlerinin bir parçasıdır.

Adından da anlaşılacağı gibi, kontrol çubuğu metal veya metal alaşımından yapılmış bir çubuktur. Genellikle reaktörden kaldırılıp indirilecek şekilde tasarlanmış diğer çubuklara sahip bir mahfazaya inşa edilir. Bir kontrol çubuğundaki metal veya metallerin bileşimi, kullanıldığı reaktör tipine bağlı olarak değişir. Her durumda, metaller nötronları bölünmeden emebilme özelliğini paylaşır.

Elbette fisyon, nükleer reaktörleri yönlendiren reaksiyondur. Fisyonda, bir çekirdek bir nötronu absorbe eder ve sonra ısıyı, enerjiyi ve diğer nötronları serbest bırakarak ayrılır. Kontrollü bir nükleer reaksiyonda, reaktör personeli, nötronların üretimini, nötronların tüketimine eşit tutmak istiyor, her bir fisyon reaksiyonu, kaybedilenin yerine tek bir nötron üretiyor. Gerçekte, nötronlar tüketildikleri hızın iki ila üç katı oranında üretilirler ve bu da hızlı bir şekilde kaçak reaksiyonuna neden olabilir.

Kontrol çubuklarının girdiği yer burasıdır. Oranı kontrol altında tutmak için fisyon reaksiyonları sırasında üretilen bazı nötronları absorbe etmek için kontrol çubukları reaktöre indirilir. Sıcaklık arttıkça, çubuklar azalır ve sıcaklık düştükçe çubuklar daha fazla fisyon reaksiyonu oluşmasını sağlamak için yükseltilir. Reaktörün kontrolden çıktığı bir acil durumda, çubuklar tamamen kapatılması için reaktöre tamamen indirilir.

Absorpsiyon çubukları olarak da bilinen nükleer reaktör kontrol çubukları, bir insanın bulunamadığı bir kriz durumunda bile çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Birçok reaktörde, reaktörün sıcaklığı çok yükselirse, çubukları düşürmek için tasarlanmış bir sistemde çubuklar reaktörün üzerine dökülür. Diğer durumlarda, güvenli olmayan sistemler hem reaktör odası içinde hem de harici olarak uzak sistemler aracılığıyla etkinleştirilebilir. Personel, reaktörün içinde neler olup bittiğine, yakıtın izlenmesine ve gerektiğinde değiştirilebilecek çubukların kontrol edilmesine de devam ediyor.