Kaj so krmilne palice?

Krmilne palice so orodja, ki se uporabljajo za nadzor verižne reakcije, ki se pojavi v jedrskem reaktorju. Brez nadzora lahko verižna reakcija hitro uide izpod nadzora, kar povzroči eksplozijo reaktorja. Krmilne palice uravnavajo hitrost reakcije in zagotavljajo, da poteka na varen in trajnosten način. Te palice so pozneje tudi del varnostnih sistemov, ki se uporabljajo za preprečevanje nesreč reaktorjev.

Kot pove že ime, je krmilna palica palica, izdelana iz kovine ali kovinske zlitine. Običajno je vgrajen v ohišje z drugimi palicami, ki so zasnovane tako, da se skupaj dvigajo in spuščajo iz reaktorja. Sestava kovine ali kovin v krmilni palici se razlikuje glede na vrsto reaktorja, v katerem se uporablja. V vseh primerih si kovine delijo lastnost, da lahko absorbirajo nevtrone brez cepitve.

Fisija je seveda reakcija, ki poganja jedrske reaktorje. Pri cepitvi jedro absorbira nevtron in se nato razdeli, pri čemer sprosti toploto, energijo in druge nevtrone. Pri nadzorovani jedrski reakciji želi osebje reaktorja ohraniti proizvodnjo nevtronov enako porabi nevtronov, pri čemer vsaka reakcija cepitve ustvari en sam nevtron, ki nadomesti izgubljenega. V resnici se nevtroni proizvajajo dva do trikrat hitreje, kot se porabijo, kar lahko hitro povzroči bežno reakcijo.

Tukaj pridejo kontrolne palice. Krmilne palice se spustijo v reaktor, da absorbirajo nekaj nevtronov, ki nastanejo med reakcijami cepitve, da ohranijo razmerje pod nadzorom. Ko se temperatura dvigne, se palice znižajo in ko temperatura pade, se palice dvignejo, da se omogoči več cepitvenih reakcij. V nujnih primerih, ko se zdi, da reaktor uhaja izpod nadzora, se palice v celoti spustijo v reaktor, da se popolnoma izklopi.

Krmilne palice jedrskega reaktorja, znane tudi kot absorpcijske palice, so zasnovane tako, da delujejo tudi v kriznih razmerah, v katerih človek ni na voljo. Pri mnogih reaktorjih so palice nameščene nad reaktorjem v sistemu, ki je zasnovan tako, da palice spusti, če temperatura reaktorja postane previsoka. V drugih primerih se lahko sistemi, varni pred napakami, aktivirajo tako znotraj reaktorske sobe kot zunaj preko oddaljenih sistemov. Osebje prav tako nenehno spremlja, kaj se dogaja v reaktorju, spremlja gorivo in krmilne palice, da jih po potrebi zamenja.