[科普中國]-事故棒

事故棒(safety rod)，又稱安全棒、停堆棒，1用于反應(yīng)堆緊急停堆的控制棒。事故棒的反應(yīng)性價值即控制棒效率高、落速快，動作可靠。反應(yīng)堆運行時它們?nèi)砍槌鲈谕?，一旦發(fā)生危險馬上放入。

功能事故棒是為了使反應(yīng)堆能夠安全地實現(xiàn)啟動、停閉，能在正常情況下穩(wěn)定運行；能在異常工況下及時作出反應(yīng)，采取相應(yīng)對策，避免發(fā)生事故；能在事故工況快速停堆，確保安全。

結(jié)構(gòu)為了實現(xiàn)上述控制功能，反應(yīng)堆設(shè)置有一系列探測器，以獲得反應(yīng)堆中子注量率、堆及系統(tǒng)溫度、壓力、液位等信號用于監(jiān)測、控制。在堆內(nèi)放入一種或數(shù)種吸收中子能力大的物質(zhì)，如用鎘、硼、銀銦鎘合金、鉿等材料做成的控制棒，或在冷卻劑中加入硼酸、硝酸釓等溶液以控制反應(yīng)堆的反應(yīng)性?？乜刂瓢羰强刂品磻?yīng)堆的重要控制方式。有些核反應(yīng)堆還采用其他他一些輔助性的反應(yīng)性控制方式，如調(diào)節(jié)慢化劑的溫度、密度和裝量來達(dá)到控制反應(yīng)堆的目的。反應(yīng)堆控制系統(tǒng)一般包括堆芯監(jiān)測系統(tǒng)、核監(jiān)測系統(tǒng)、反應(yīng)堆控制系統(tǒng)和反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)。在大型核電廠，控制系統(tǒng)還應(yīng)包括溫度、壓力控制系統(tǒng)負(fù)荷跟蹤控制系統(tǒng)等。2

原理根據(jù)核反應(yīng)堆的工作原理，如果改變堆內(nèi)的中子數(shù)和中子密度，就可以改變核反應(yīng)的劇烈程度，從而改變核反應(yīng)堆的功率。按照這一原理，若想使核反應(yīng)堆停堆，只需將控制棒完全插入堆芯中即可。這樣，由于控制棒吸收了大量中子，堆芯就會由于中子數(shù)量不足而使裂變反應(yīng)難以為繼，核反應(yīng)自然就會減弱或停止運行了。
同時，為了防止核反應(yīng)堆發(fā)生爆炸，核潛艇的控制棒在緊急情況下能夠迅速插入堆芯底部，使核反應(yīng)堆停堆，此情景在許多電影“大片”中都有演示。例如，當(dāng)冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)問題后，堆芯的溫度就會由于不能迅速冷卻而升高，這樣，就很可能使核反應(yīng)堆熔化，甚至爆炸。為此，核潛艇反應(yīng)堆艙內(nèi)設(shè)有溫控系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)堆冷卻劑的溫度超過允許值時，溫控系統(tǒng)將信號傳給控制棒驅(qū)動機構(gòu)，控制棒便會在幾秒鐘內(nèi)迅速插入堆芯底部，使核反應(yīng)堆停堆。停堆后的核反應(yīng)堆逐漸冷卻，自然就不會發(fā)生爆炸了。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李曉林 - 教授 - 西南大學(xué)