Kontrolne šipke su alati koji se koriste za kontrolu lančane reakcije koja se događa unutar nuklearnog reaktora. Ako se ne kontrolira, lančana reakcija može brzo izmaći kontroli, uzrokujući eksploziju reaktora. Kontrolne šipke smanjuju brzinu reakcije, osiguravajući da se ona odvija na način koji je siguran i održiv. Ove šipke su također dio sigurnosnih sustava koji se koriste za sprječavanje katastrofa reaktora.
Kao što naziv implicira, upravljačka šipka je šipka izrađena od metala ili metalne legure. Obično se ugrađuje u kućište s drugim šipkama koje su dizajnirane da se zajedno podižu i spuštaju iz reaktora. Sastav metala ili metala u kontrolnoj šipki varira, ovisno o vrsti reaktora u kojem se koristi. U svim slučajevima, metali dijele svojstvo da mogu apsorbirati neutrone bez fisije.
Fisija je, naravno, reakcija koja pokreće nuklearne reaktore. U fisiji, jezgra apsorbira neutron, a zatim se dijeli, oslobađajući toplinu, energiju i druge neutrone. U kontroliranoj nuklearnoj reakciji, osoblje reaktora želi zadržati proizvodnju neutrona jednakom potrošnji neutrona, pri čemu svaka reakcija fisije stvara jedan neutron koji bi zamijenio izgubljeni. U stvarnosti, neutroni se proizvode dva do tri puta većom brzinom nego što se troše, što može brzo uzrokovati nestalnu reakciju.
Ovdje dolaze kontrolne šipke. Kontrolne šipke se spuštaju u reaktor kako bi apsorbirale neke od neutrona nastalih tijekom reakcija fisije kako bi se omjer održao pod kontrolom. Kako temperatura raste, šipke se spuštaju, a kako temperatura pada, šipke se podižu kako bi se omogućilo više reakcija fisije. U hitnim slučajevima kada se čini da reaktor izmiče kontroli, šipke se potpuno spuštaju u reaktor kako bi se potpuno isključio.
Također poznate kao apsorpcijske šipke, kontrolne šipke nuklearnog reaktora dizajnirane su za rad čak i tijekom krizne situacije u kojoj ljudsko biće nije dostupno. Kod mnogih reaktora, šipke su postavljene iznad reaktora u sustavu koji je dizajniran da ispusti šipke ako temperatura reaktora postane previsoka. U drugim slučajevima, sigurnosni sustavi mogu se aktivirati i unutar reaktorske sobe i izvana putem udaljenih sustava. Osoblje također kontinuirano prati što se događa unutar reaktora, nadzirući gorivo i kontrolne šipke kako bi ih po potrebi zamijenili.