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Refroidissement + Modérateur + Contrôle + Combustible + Blindage
Lorsque le réacteur NRU fonctionne, des atomes d'uranium du combustible sont divisés. Chaque fission produit de la chaleur et deux ou trois neutrons. Ces neutrons sont ralentis lors de leur passage dans l'eau lourde se trouvant dans le cur. Un neutron lent peut atteindre un autre atome d'uranium et le diviser; le processus se poursuit alors. Pour contrôler la réaction, ou l'arrêter complètement, des tiges de matériaux absorbant des neutrons sont utilisées. Celles-ci peuvent être soulevées ou abaissées dans le cur du réacteur. Si un plus grand nombre de neutrons sont absorbés par les tiges de contrôle, il y a en moins pour la réaction de fission.
Des instruments mesurent la puissance du réacteur NRU. Si l'opérateur désire augmenter la puissance, un système de contrôle soulève les tiges de matériau absorbant les neutrons hors du cur; moins de neutrons sont absorbés et il y en a donc plus pour la fission, de sorte que la puissance augmente. Si l'opérateur désire réduire la puissance, un système de contrôle abaisse les tiges de matériau absorbant les neutrons dans le cur; moins de neutrons sont disponibles pour la fission, de sorte que la puissance diminue.
Pour arrêter complètement le réacteur, des absorbeurs sont abaissés en entier dans le cur de celui-ci. Très peu de neutrons restent dans le cur, de sorte que la réaction de fission cesse.