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.

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