Budowa reaktora RBMK

RBMK to dziwnej konstrukcji reaktor wodny wrzący moderowany grafitem, co oznacza, że:

  • woda odbiera ciepło z reaktora i zamieniając się w parę porusza turbiny (tak, jak w reaktorach BWR),
    lecz nie ona, a
  • grafit spowalnia (moderuje) neutrony prędkie, pochodzące z rozszczepień jąder uranu.

Grafit jest moderatorem bardzo efektywnym, dzięki czemu reaktory RBMK mogą pracować na uranie naturalnym lub bardzo mało wzbogaconym. Dlatego są jednymi z najbardziej ekonomicznych reaktorów na świecie. Niestety są również bardzo niebezpieczne.

Przekrój połowy reaktora RBMK
Połowiczny przekrój reaktora RBMK. W każdym kanale paliwowym (ciśnieniowym) można niezależnie wymienić zestaw paliwowy
  • RBMK zaprojektowano podczas "zimnej wojny". Choć pozornie był reaktorem energetycznym, jego projektowym założeniem była produkcja militarnego plutonu-239.

 

  • Pluton pozostający zbyt długo w reaktorze wypala się, a zbyt częste przeładunki typowego reaktora energetycznego, z rdzeniem zamkniętym w zbiorniku, czynią produkcję energii elektrycznej nieopłacalną.
  • Dlatego zrezygnowano ze zbiornika ciśnieniowego (takiego jak w PWR i BWR) i zbudowano reaktor złożony z oddzielnych, zawierających zestawy paliwowe, rur ciśnieniowych (kanałów paliwowych). Każda taka rura to jakby oddzielny mini reaktor, który można przeładować niezależnie od pozostałychi; można usunąć zestaw paliwowy gdy zawiera najwięcej plutonu bez zatrzymywania całego reaktora.

Trzecia wojna światowa nie wybuchła i dodatkowa produkcja plutonu nie była potrzebna, ale ożeniono ogień z wodą - cywilną energetykę z potrzebami wojska, co zemściło się 26.04.1986 w Czarnobylu

Przekrój reaktora RBMKUproszczony przekrój złożonego z dwóch połówek reaktora RBMK (rys. na licencji Creative Commons)
  • Reaktor RBMK to jakby dwa reaktory z oddzielnym chłodzeniem, pompami cyrkulacyjnymi i separatorami  pary poruszającej oddzielne turbiny

 

 

Schemat reaktora RBMK (3D)RBMK omotany gmatwaniną rur - rysunek nieznanego rosyjskiego grafika z połowy 20. wieku, dobrze oddaje stopień komplikacji konstrukcji tego reaktora.
  • W układzie awaryjnego chłodzenia reaktora był zapas wody wystarczający do zalania jedynie połowy rdzenia reaktora.
  • Specjalny układ detekcji przecieków miał niezawodnie wykrywać uszkodzoną połowę.
  • Przy pokazanej na rysunku plątaninie rur nie było to łatwe.

 

Wierzch reaktora RBMK Ignalino bez głowic elementów paliwowych
Góra reaktora RBMK w litewskiej EJ w Ignalinie po zdjęciu głowic elementów paliwowych. 31 grudnia 2009 roku został wyłączony ostatni reaktor tej elektrowni. Wyłaczenie reaktorów RBMK było warunkiem przystąpienia Litwy do Unii Europejskiej (fot. Argonne National Laboratory - domena publiczna)

Zobacz również zdjęcie z Kurskiej EJ, które lepiej oddaje ogrom tego reaktora. Po prawej stronie widać maszynę przeładowczą do wymiany zestawów paliwowych podczas pracy reaktora.

Image: 
Przekrój połowy reaktora RBMK
Przekrój reaktora RBMK
Schemat reaktora RBMK (3D)
Wierzch reaktora RBMK Ignalino bez głowic elementów paliwowych