Kas yra valdymo strypai?

Valdymo strypai yra įrankiai, naudojami grandininei reakcijai, kuri vyksta branduolinio reaktoriaus viduje, valdyti. Nekontroliuojama grandininė reakcija gali greitai tapti nekontroliuojama, todėl reaktorius gali sprogti. Valdymo strypai sumažina reakcijos greitį, užtikrindami, kad ji vyktų saugiai ir tvariai. Vėliau šie strypai yra saugos sistemų, naudojamų siekiant užkirsti kelią reaktoriaus nelaimėms, dalis.

Kaip rodo pavadinimas, valdymo strypas yra strypas, pagamintas iš metalo arba metalo lydinio. Paprastai jis įmontuojamas į korpusą su kitais strypais, kurie skirti kartu pakelti ir nuleisti iš reaktoriaus. Metalo ar metalų sudėtis valdymo strype skiriasi priklausomai nuo reaktoriaus tipo, kuriame jis naudojamas. Visais atvejais metalai gali sugerti neutronus be dalijimosi.

Žinoma, dalijimasis yra reakcija, kuri skatina branduolinius reaktorius. Dalijimosi metu branduolys sugeria neutroną, o po to skyla, išskirdamas šilumą, energiją ir kitus neutronus. Vykdydami kontroliuojamą branduolinę reakciją, reaktoriaus darbuotojai nori, kad neutronų gamyba būtų lygi neutronų suvartojimui, o kiekviena dalijimosi reakcija generuotų vieną neutroną, kuris pakeis prarastą. Tiesą sakant, neutronai gaminami du ar tris kartus greičiau nei jie sunaudojami, o tai gali greitai sukelti greitą reakciją.

Čia atsiranda valdymo strypai. Reguliavimo strypai nuleidžiami į reaktorių, kad sugertų dalį dalijimosi reakcijų metu susidarančių neutronų, kad santykis būtų kontroliuojamas. Kylant temperatūrai, strypai nuleidžiami, o temperatūrai krentant – pakeliami, kad įvyktų daugiau dalijimosi reakcijų. Avariniu atveju, kai atrodo, kad reaktorius tampa nevaldomas, strypai visiškai nuleidžiami į reaktorių, kad jis visiškai išjungtų.

Branduolinio reaktoriaus valdymo strypai, taip pat žinomi kaip absorbciniai strypai, yra skirti veikti net krizinės situacijos metu, kai žmogus nepasiekiamas. Daugelyje reaktorių strypai yra išdėstyti virš reaktoriaus sistemoje, kuri skirta nuleisti strypus, jei reaktoriaus temperatūra tampa per aukšta. Kitais atvejais saugios sistemos gali būti aktyvuojamos tiek reaktoriaus patalpoje, tiek išorėje per nuotolines sistemas. Darbuotojai taip pat nuolat stebi, kas vyksta reaktoriaus viduje, stebi kurą ir valdymo strypus, kuriuos reikia pakeisti.