제어봉

요약 열중성자를 잘 흡수하는 재료로 피복된 봉상의 형태로, 원자로의 노심에 넣었다 뺐다 하면서 핵연료의 반응도를 조절하는 작용을 하는 것이다. 용도에 따라 거친제어봉(shim rod), 운전봉(미조정봉), 안정봉 등으로 분류된다.

보통 봉상(棒狀)으로 해서 노심에 삽입하므로, 제어봉이라고 한다. 핵연료연소(핵분열반응)의 중개를 하는 열중성자를 흡수하기 쉬운 붕소 ·카드뮴 ·하프늄 등을 스테인리스강 ·알루미늄으로 피복한다. 이것을 노심에 넣으면 열중성자가 흡수되어 노의 반응도가 낮아지고, 반대로 이것을 빼면 노의 반응도가 높아진다. 기능적으로는 개략적인 조정을 해서 원자로의 출력을 희망대로 높이는 거친제어봉(shim rod), 노의 출력을 일정하게 유지하도록 정밀한 조정을 하는 운전봉(미조정봉이라고도 한다), 이상이 발생하였을 때 노심에 투입하여 운전을 정지시키기 위한 안전봉 등으로 분류된다. 어느 것이나 노심에서 떨어진 운전실에서 원격조작으로, 모터와 기어의 짝지움, 또는 압축공기를 사용해서 구동한다.

핵연료봉 사이에 제어봉이 삽입되어 중성자를 흡수한다. 중성자가 흡수되어 줄어들면 우라늄235와 충돌하여 일어나는 핵분열도 감소하게 되는 원리로 작동된다.


핵연료봉 주위에 감속제로 경수(일반물)을 넣어두면 중성자의 속도가 감속되어 우라늄235와 충돌하여 핵분열이 일어날 확률이 높아진다.