Hệ thống thanh điều khiển cho phép mở rộng khả năng điều khiển độ phản ứng của lò theo chiều dương, cao hơn nhiều so với giới hạn điều khiển dương của hệ thống LCZ. Hệ thống thanh điều khiển trong CANDU-9 bao gồm 24 thanh làm từ vật liệu hấp thụ neutron “nhẹ” như thép không gỉ hoặc cobalt (CANDU-6 có 21 thanh), phân bố vị trí như hình 1.5. Các thanh điều khiển thường nằm hoàn toàn trong lõi lò trong điều kiện hoạt động bình thường. Nếu cần nhiều độ phản ứng dương hơn mức giới hạn của LCZ, các thanh điều khiển được rút ra khỏi lõi lò theo từng nhóm [6].
Các thanh điều khiển trong lò CANDU-9 được chia thành 8 nhóm riêng biệt với số lượng thanh mỗi nhóm không giống nhau và được nhúng vào trong lõi lò ở nhiều vị trí sao cho sự phân bố năng lượng là đồng đều. Thậm chí, lượng phân bố chất hấp thụ bên trong thanh điều khiển cũng khác nhau giữa các thanh để đảm bảo cân bằng độ phân bố năng lượng.
Có 2 tình huống mà độ phản ứng của lò giảm đến một mức yêu cầu phải rút một số hoặc tất cả thanh điều khiển để lò có thể tiếp tục hoạt động:
Không thể thay nhiên liệu trong hơn 1 tuần làm cho độ phản ứng lò giảm vượt quá khả năng điều khiển của hệ thống LCZ.
Sự gia tăng tạm thời của Xe135 sau khi sụt giảm năng lượng lò.
Giới hạn độ phản ứng của hệ thanh điều khiển là 17mk với lò CANDU-9 và 15mk đối với CANDU-6. Tốc độ thay đổi độ phản ứng khi dịch chuyển một thanh điều khiển ở CANDU-9 và CANDU-6 lần lượt là < 0,7mk/s và < 0,1mk/s [3].
Theo thiết kế, hệ thống thanh điều khiển có thể bù lại độ phản ứng lò trước sự gia tăng của Xe135 diễn ra trong khoảng 30 phút sau khi tắt lò. Nó cũng có thể cho phép lò tiếp tục hoạt động trong vòng một tháng nếu không thể tiến hành thay nhiên liệu. Tuy nhiên, nếu muốn lò hoạt động ổn định khi đã rút hết tất cả nhóm thanh điều khiển ra khỏi lõi, năng lượng lò phải được giảm xuống để bù lại cho hiệu ứng đạt đỉnh năng lượng gây ra do việc rút thanh điều khiển.