RBMK反應堆產生能量的關鍵在於慢化（主要靠石墨減速）中子（主要由燃料鈾235產生）的數量，數量越多，功率越大，反之功率越小。

正常運行的情況下我們可以把控制反應堆類比為開車。不過這個車和正常的車不太一樣，它的發動機始終在自顧自地運行（正常情況下控制得好相同溫度下核燃料在相同時間內產生的中子數量是一定的），控制車速主要靠剎車（硼控制棒可以吸收中子，增加它與燃料的接觸，中子數量就減少）。

問題來了，什麼時候你會想要松剎車呢？當然是想提速的時候了。那我把剎車設計成剎車放鬆（硼控制棒抽出）的時候帶一點油門（控制棒尖端的石墨和燃料接觸，慢化中子增加），一個動作既鬆了剎車又加了點油，車速是不是就能更快地提高了？

相反地，什麼時候你會想要踩剎車呢？當然是想減速的時候了。那我把剎車設計成剎車踩下（硼控制棒插入）的時候鬆掉原本帶的那一點油門（控制棒尖端的石墨本來和燃料接觸，現在位置被硼取代了，慢化中子減少），一個動作既踩了剎車又鬆了點油，車速是不是就能更快地降低了？

以上就是硼控制棒尖端加一截石墨的主要設計思路。（我這個類比不是很全面，但是更細節的地方比如氣液態水區別什麼的沒想出來要怎麼類比）

切爾諾貝利的事故是這樣的。

設計師設計這麼個汽車的時候給配了說明書，剎車一定不能全鬆掉，必須至少踩下X釐米。而且給配了一套輔助駕駛系統，檢測到發動機出問題或者其他異常會按設定把車停下來。

結果開這車的人一通騷操作把發動機暫時搞壞了（低功率運行下產生氙，氙會吸收中子進一步降低功率），但是他不怎麼懂發動機，平時就會擺弄剎車。看到車速越來越低他就拚命松剎車，甚至為了松剎車把輔助駕駛系統直接關閉了，最後幾乎把剎車全鬆開了（211根控制棒只剩6根），可是速度還是沒上去。

他一開始騷操作是為了試試看把發動機冷卻系統關閉再打開發動機能不能承受住，看到發動機現在這熊樣他沒多想，按原定計劃把冷卻系統關閉了。發動機功率因為這一通擺弄忽然急速提升（無法散熱，水變為氣態，反應功率增加），因為剎車幾乎全松駕駛員忽然感到了前所未有的推背感，汽車嗖的一下往前沖（中子鏈式反應，缺少硼的控制，短時間內中子數就幾何級別增長，產生大量熱量）。駕駛員見勢不妙一腳剎車踩到底。但是他不知道由於他關閉了輔助駕駛系統，本來剎車鬆掉之後會帶油門，但他手動把油門也鬆了（控制棒連石墨端也完全抽出了），於是現在踩剎車一定會先帶到油門（而且因為幾乎所有控制棒一起插下去這個油門帶的比平時一次插幾根十幾根要猛得多），又由於發動機和汽車的結構這時候已經由於高溫被損壞了並且瀕臨崩潰了（燃料棒融化變形），於是踩剎車的動作效果停留在了帶油門這一步（控制棒被卡住插不進去），駕駛員再也無法剎住汽車，車速飆到極限，爆炸散架了。

關於正常操作抽出控制棒時佔據硼原本位置的到底是石墨和水or全是水，存疑。但是個人認為是石墨和水的話設計效率顯然是更高的，這樣加一截石墨對加速和減速的效率都有持續提升，如果設計的時候就全是水，那在加速的時候只有短暫時間的提升，在減速的時候卻是先提速再減速。切爾諾貝利事故可能是操作人員不瞭解反應堆這一特性，以為控制棒抽出距離越長，加速效果就越顯著，於是選擇了整根抽出，到了想要減速的時候反而先帶了一腳油門。這樣的假設更合理一點。但是存疑，大家可以多看看別的答案。

當需要增大反應堆功率，要把硼控制棒拔出來，以減少核燃料產生的中子的吸收，讓更多中子參與核反應。向上拔出，下部末端會被水填充(整個堆芯都泡在水中)，而水也會一定程度的吸收中子，所以反應堆的功率並不能瞬間提升。

於是蘇聯的專家們在末端設計成石墨，上拔時雖然原位置被水填充也吸收了一部分中子，但原位置稍上面一點是石墨(能慢化快中子，慢中子纔能有效的打入其他原子核，慢中子越多核反應越強烈。)，又極大的增強了核反應，這是一種補償穩定設計。這樣上拔控制棒時，功率增加是瞬間反應且非常有效的。這就是蘇聯專家們設計的本意。

但插入時，就反過來了。本來想降低功率的，但先進去的是石墨，瞬間拉高功率，過一段時間中子流才會接觸到控制棒的硼，被硼吸收掉中子後功率才會下降。核電站的基層操作人員並沒有受到完整的培訓，並不知道插入時會反常識的先增功率再降功率。

還有正空泡係數問題。插入時控制棒末端石墨遇到過熱水，水汽化形成氣泡，氣化水密度低，比液態水吸收中子能力差，於是瞬間反應堆功率也提升。也是反常識的先增加功率再降低功率。

所以蘇聯的專家們設計是明顯顧頭不顧尾，只因為這麼設計簡單便宜。依我個人看，可以把控制棒設計成中空，末端空腔藏一截石墨。控制棒上拔時石墨伸出來，下插時石墨收進去，只要外面硼壁足夠厚，中子打不到內部石墨上。這個單向運動機構估計路邊絕大多數小機械加工廠都能給你設計加工，但蘇聯專家們就是為了省錢沒有做。

重要場所機械機構本來是越簡單越可靠，也許專家們出於這個原因沒有設計這種單向機構。

那天，關掉了自動控制，採用手動控制，還拔掉了過多的控制棒，超過了最多允許拔的根數。是因為反應堆低功率運行產生了氙，發生了反應堆毒化現象，運行不穩定，一開始功率拉不上去，按規程應該停堆24小時以後把氙散發掉重啟。但副總工為了表功，想當天晚上一定要拿出試驗成果。強令馬上拉高功率，造成一系列混亂後，再按下緊急停堆按鈕，控制棒的通道管子已經受熱變形，整個控制棒卡死在上面1/3處。而這個地方正好是石墨端，是加強功率的正反饋。再加上氣泡問題，功率不但沒有下降，反而飆升到了設計允許值的10倍以上，大量液態水被瞬間加熱到氣態。於是引發水汽爆炸，也就是第1次爆炸，沖開了反應堆堆芯頂部。

然後原本浸泡在水中的石墨就直接接觸到了空氣，碳和高溫水汽反應生成了氫，兩秒後發生了氫氣爆炸，炸開了屋頂。核燃料和控制棒，包括控制棒末端的石墨，以及燃料棒外包裹的石墨，一起炸上了天。

所以說石墨堆在現在看來是不夠安全的。以前教材上還有用液態金屬鈉代替水做冷卻劑的，那個更不安全，要是爆炸，鈉接觸到空氣和水，呵呵。

謝邀，感謝高票答案對石墨置換劑的解釋，但是我是要反對他&>_&<

1992年（蘇聯解體後），IAEA針對切爾諾貝利核事故發布了詳細的官方調查報告，其中並未涉及有關於檢修高度的說法。文中明確表示在控制棒上止點，石墨置換劑的位置是在堆芯正中，而不是堆芯上方的。且在歸因部分對操作員的錯誤的描述中，也只指出了移除過多控制棒違反程序，而沒有提到控制棒在檢修高度。另外，控制棒在正常上止點（如果有檢修上止點一說的話），石墨置換劑處於堆芯正中，提供的中子減速效果最佳，最有助於反應堆快速提升功率，操作員也沒有理由繼續拔出控制棒。綜上，我不同意「過度拔出後再插入」的說法，這種事情不但沒有效率，搞不好還容易斷。

我對這一設計以及它與事故之間的聯繫的理解在這裡，我就不再粘一遍了。

另外，關於這個事故的幾乎所有問題都能在IAEA的調查報告中找到答案。

由於設計問題，控制棒和石墨槽之間有冷卻水的水膜，阻礙插入速度，控制棒插入緩慢，完全插入需要18s。同時控制棒頭部有一段石墨，被設計用來緩和插入時的中子流，但是在這個場景下，這段石墨排開了水，造成了吸收中子減少，增加了反應率。

最後爆了。

抄的作業，我也在問這個問題。