控制棒 控制棒
沈逸墨工作原理
在链式反应中，由于每次核裂变释放的中子数不止一个，如果不控制链式反应，在极短的时间内，同时发生的核裂变数会呈几何级数增加。如果有足够多的重核原子聚集在一起，就会瞬间释放出大量的能量。如果不加以控制，反应器可能会熔化。反应堆内有专门的控制棒收放设备，在一定条件下可以手动收放。反应器的反应速率可以通过控制控制棒和反应器棒之间的相对距离，即控制棒的吸收面积来控制。
材料选择
构成控制棒的材料需要具有足够高的中子俘获截面，包括银、铟和镉，或者硼、钴、铪、镝、钆、钐、铒和铕，或者它们的合金和化合物，例如高硼钢、银铟镉合金、碳化硼、二硼化锆、二硼化钛、二硼化铪、钛酸钆和钛
影响材料选择的因素包括反应堆中的中子能量、所需的机械性能和使用寿命。这些中子吸收材料可以以颗粒或粉末的形式填充在不锈钢管中。中子辐射可能导致控制棒变形，导致控制棒过早更换。裂变产生的放射性同位素也会影响控制棒的寿命。
银铟镉合金一般由80%的银、15%的铟和5%的镉组成。是压水堆常用的控制棒。因为它能吸收不同能量的中子，所以这种合金具有优异的中子吸收能力和良好的机械强度，并且易于制造。但是，必须使用不锈钢外壳来防止热水腐蚀。
硼是另一种很好的中子吸收剂，B比B更常用于控制棒，硼的中子吸收谱较宽，有利于中子吸收。但硼的力学性能并不好，高硼钢和碳化硼在控制棒制造中更为常见。
铪能很好地减速和冷却中子。它具有优异的机械强度，易于制造，并且耐热水腐蚀。铪可以与少量其他元素形成合金，如锡和氧，以提高抗拉强度和蠕变强度；铁、铬和铌，以提高耐腐蚀性；钼，以提高耐磨性和硬度。铪用于美国海军拥有的反应堆，但其高成本限制了其在民用反应堆中的使用。
钛酸镝是目前正在试验的一种新材料。钛酸镝的熔点比银铟镉合金高，更容易生产，不产生放射性废物，不容易与涂层材料反应，不膨胀。这种材料是俄罗斯开发的，主要用于一些石墨反应堆和压水堆。
反应控制的附加手段
不像慢化剂，控制棒是用来吸收中子的。在紧急情况下，完全插入控制棒可以吸收大量中子并停止反应堆。但是在压水堆中，中子可以通过在冷却剂中加入硼酸来吸收。
安全
在切尔诺贝利核事故的官方解释中，提到事故是由于控制棒的退出导致反应速度过快造成的。
指
核裂变
燃料棒
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