Οι ράβδοι ελέγχου είναι εργαλεία που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της αλυσιδωτής αντίδρασης που συμβαίνει μέσα σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα. Αν αφεθεί ανεξέλεγκτη, η αλυσιδωτή αντίδραση μπορεί γρήγορα να ξεφύγει από τον έλεγχο, προκαλώντας την έκρηξη του αντιδραστήρα. Οι ράβδοι ελέγχου μετριάζουν την ταχύτητα της αντίδρασης, διασφαλίζοντας ότι λαμβάνει χώρα με τρόπο ασφαλή και βιώσιμο. Αυτές οι ράβδοι αποτελούν επίσης στη συνέχεια μέρος των συστημάτων ασφαλείας που χρησιμοποιούνται για την πρόληψη καταστροφών στους αντιδραστήρες.
Όπως υποδηλώνει το όνομα, μια ράβδος ελέγχου είναι μια ράβδος κατασκευασμένη από μέταλλο ή κράμα μετάλλου. Συνήθως είναι ενσωματωμένο σε ένα περίβλημα με άλλες ράβδους που έχουν σχεδιαστεί για να ανυψώνονται και να κατεβαίνουν μαζί από τον αντιδραστήρα. Η σύνθεση μετάλλου ή μετάλλων σε μια ράβδο ελέγχου ποικίλλει, ανάλογα με τον τύπο του αντιδραστήρα στον οποίο χρησιμοποιείται. Σε όλες τις περιπτώσεις, τα μέταλλα μοιράζονται την ιδιότητα να μπορούν να απορροφούν νετρόνια χωρίς να υποστούν σχάση.
Η σχάση, φυσικά, είναι η αντίδραση που οδηγεί τους πυρηνικούς αντιδραστήρες. Στη σχάση, ένας πυρήνας απορροφά ένα νετρόνιο και στη συνέχεια διασπάται, απελευθερώνοντας θερμότητα, ενέργεια και άλλα νετρόνια. Σε μια ελεγχόμενη πυρηνική αντίδραση, το προσωπικό του αντιδραστήρα θέλει να διατηρήσει την παραγωγή νετρονίων ίση με την κατανάλωση νετρονίων, με κάθε αντίδραση σχάσης να παράγει ένα μόνο νετρόνιο για να αντικαταστήσει αυτό που χάθηκε. Στην πραγματικότητα, τα νετρόνια παράγονται με ρυθμό δύο έως τριπλάσιο από τον ρυθμό που καταναλώνονται, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει γρήγορα μια απροσδόκητη αντίδραση.
Εδώ μπαίνουν οι ράβδοι ελέγχου. Οι ράβδοι ελέγχου κατεβαίνουν στον αντιδραστήρα για να απορροφήσουν μερικά από τα νετρόνια που παράγονται κατά τις αντιδράσεις σχάσης για να διατηρηθεί η αναλογία υπό έλεγχο. Καθώς η θερμοκρασία ανεβαίνει, οι ράβδοι χαμηλώνουν και καθώς πέφτει η θερμοκρασία, οι ράβδοι ανυψώνονται για να επιτραπεί η εμφάνιση περισσότερων αντιδράσεων σχάσης. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης όπου ο αντιδραστήρας φαίνεται να βγαίνει εκτός ελέγχου, οι ράβδοι κατεβαίνουν πλήρως στον αντιδραστήρα για να τον τερματίσουν εντελώς.
Γνωστές και ως ράβδοι απορρόφησης, οι ράβδοι ελέγχου πυρηνικού αντιδραστήρα είναι σχεδιασμένες να λειτουργούν ακόμη και κατά τη διάρκεια μιας κατάστασης κρίσης στην οποία δεν είναι διαθέσιμος άνθρωπος. Με πολλούς αντιδραστήρες, οι ράβδοι τοποθετούνται πάνω από τον αντιδραστήρα σε ένα σύστημα που είναι σχεδιασμένο να ρίχνει τις ράβδους εάν η θερμοκρασία του αντιδραστήρα γίνει πολύ υψηλή. Σε άλλες περιπτώσεις, τα συστήματα ασφαλείας μπορούν να ενεργοποιηθούν τόσο εντός του χώρου του αντιδραστήρα όσο και εξωτερικά μέσω απομακρυσμένων συστημάτων. Το προσωπικό παρακολουθεί επίσης συνεχώς τι συμβαίνει μέσα στον αντιδραστήρα, παρακολουθώντας το καύσιμο και τις ράβδους ελέγχου για αντικατάσταση όπως απαιτείται.