กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 21 นาที

อาร์บีเอ็มเค

RBMK ( ภาษา รัสเซีย : Реактор большой мощности канальный , РБМК; reaktor bolshoy moshchnosti kanalnyy , "เครื่องปฏิกรณ์แบบช่องกำลังสูง") เป็น เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แบบกราไฟต์...

อาร์บีเอ็มเค

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ประเภท RBMK
ภาพมุมมองของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์สโมเลนสค์ แสดง ให้เห็นเครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1000 ที่ใช้งานอยู่ 3 เครื่อง ส่วนเครื่องปฏิกรณ์เครื่องที่สี่ถูกยกเลิกไปก่อนที่จะสร้างเสร็จสมบูรณ์
รุ่นเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 2
แนวคิดเครื่องปฏิกรณ์เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แบบระบายความร้อนด้วยน้ำที่มีกราไฟต์เป็นตัวหน่วงความเร็ว
สายเครื่องปฏิกรณ์RBMK (รีคเตอร์ บอลชอย มอชนอสติ คาแนลนี)
ประเภทของเครื่องปฏิกรณ์RBMK-1000 RBMK-1500 RBMKP-2400 (ไม่เคยผลิต)
สถานะ26 บล็อก : (ณ เดือนธันวาคม พ.ศ. 2568) [ 1 ] [ 2 ]
พารามิเตอร์หลักของแกนปฏิกรณ์
เชื้อเพลิง ( วัสดุฟิสไซล์ )235 U ( NU / SEU / LEU )
สถานะเชื้อเพลิงแข็ง
สเปกตรัมพลังงานนิวตรอนความร้อน
วิธีการควบคุมหลักก้านควบคุม
ผู้ดูแลหลักกราไฟต์
สารหล่อเย็นหลักของเหลว ( น้ำเบา )
การใช้งานเครื่องปฏิกรณ์
การใช้งานหลักการผลิตไฟฟ้า
กำลัง (ความร้อน)RBMK-1000: 3,200 MW ที่ RBMK-1500: 4,800 MW ที่ RBMKP-2400: 6,500 MW ที่
พลังงาน (ไฟฟ้า)RBMK-1000: 1,000 MW และ RBMK-1500: 1,500 MW และ RBMKP-2400: 2,400 MW และ

RBMK ( ภาษารัสเซีย : Реактор большой мощности канальный , РБМК; reaktor bolshoy moshchnosti kanalnyy , "เครื่องปฏิกรณ์แบบช่องกำลังสูง") เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบกราไฟต์ ที่ออกแบบและสร้างโดยสหภาพโซเวียตมีลักษณะคล้ายเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดเนื่องจากน้ำเดือดในท่อความดัน เป็นหนึ่งในสองประเภทของเครื่องปฏิกรณ์พลังงานที่เข้าสู่การผลิตจำนวนมากในสหภาพโซเวียตในช่วงทศวรรษ 1970 อีกประเภทหนึ่งคือเครื่องปฏิกรณ์VVER [ 3 ]ชื่อนี้หมายถึงการออกแบบ[ 3 ]ซึ่งแทนที่จะใช้ภาชนะความดัน เหล็กขนาดใหญ่ที่ล้อมรอบ แกนกลางทั้งหมดแกนกลางจะถูกล้อมรอบด้วยถังเหล็กทรงกระบอกวงแหวนภายในห้องคอนกรีต และชุดเชื้อเพลิงแต่ละชุดจะถูกบรรจุอยู่ในท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 8.4 ซม. (เรียกว่า "ช่องทางเทคโนโลยี") ช่องเหล่านี้ยังบรรจุสารหล่อเย็น และล้อมรอบด้วยกราไฟต์

RBMK เป็นเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่สองยุค แรกๆ และเป็นเครื่องปฏิกรณ์เชิงพาณิชย์ที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังคงใช้งานกันอย่างแพร่หลาย บางแง่มุมของการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ RBMK ดั้งเดิมมีข้อบกพร่องหลายประการ[ 3 ]เช่นค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่างบวก ขนาดใหญ่ 'ผลกระทบการหยุดทำงานเชิงบวก' ของแท่งควบคุม[ 3 ]และความไม่เสถียรที่ระดับพลังงานต่ำ ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดภัยพิบัติเชอร์โนบิล ในปี 1986 ซึ่งเครื่องปฏิกรณ์ RBMK ประสบกับปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ ที่ควบคุมไม่ได้ นำไปสู่การระเบิดของไอน้ำและไฮโดรเจน ไฟไหม้ขนาดใหญ่ และการหลอมละลายของแกนกลาง ในเวลาต่อมา สารกัมมันตรังสีถูกปล่อยออกมาในพื้นที่ส่วนใหญ่ของยุโรปตอนเหนือและตอนใต้ รวมถึงสวีเดน ซึ่งเป็นที่ที่พบหลักฐานของภัยพิบัตินิวเคลียร์เป็นครั้งแรกนอกสหภาพโซเวียต และก่อนที่สหภาพโซเวียตจะแจ้งอุบัติเหตุเชอร์โนบิลให้ทั่วโลกทราบ[ 4 ] [ 5 ]ภัยพิบัติดังกล่าวทำให้เกิดเสียงเรียกร้องทั่วโลกให้ยุติการใช้งานเครื่องปฏิกรณ์ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม รัสเซียยังคงพึ่งพาโรงไฟฟ้า RBMK เป็นอย่างมาก โดยมีกำลังการผลิตรวมของหน่วยปฏิบัติการอยู่ที่เกือบ 7  GWข้อบกพร่องส่วนใหญ่ในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1000 ได้รับการแก้ไขหลังอุบัติเหตุเชอร์โนบิล และเครื่องปฏิกรณ์จำนวนหนึ่งโหลได้ดำเนินการโดยไม่มีเหตุการณ์ร้ายแรงใด ๆ มานานกว่าสามสิบปีแล้ว[ 6 ]

เครื่องปฏิกรณ์ RBMK อาจถูกจัดประเภทเป็นของหนึ่งในสามรุ่นที่แตกต่างกัน โดยพิจารณาจากเวลาที่เครื่องปฏิกรณ์นั้นถูกสร้างและใช้งาน: [ 3 ] [ 7 ]

  • รุ่นที่ 1 – ในช่วงต้นถึงกลางทศวรรษ 1970 ก่อนที่จะมีการนำข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทั่วไป OPB-82 มาใช้ในสหภาพโซเวียต
  • รุ่นที่ 2 – ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 และต้นทศวรรษ 1980 ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน OPB-82 ที่ออกในปี 1982
  • รุ่นที่ 3 – สร้างขึ้นหลังอุบัติเหตุเชอร์โนบิลในปี 1986 ซึ่งมาตรฐานความปลอดภัยของโซเวียตได้รับการแก้ไขเป็น OPB-88 โดยมีเพียงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สโมเลนสค์-3 เท่านั้นที่สร้างขึ้นตามมาตรฐานเหล่านี้

นอกจาก RBMK แล้ว ยังมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบกราไฟต์อีกหลายประเภท เครื่องปฏิกรณ์ Magnox แบบกราไฟต์ ตั้งอยู่ในเกาหลีเหนือที่ศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ยงบยอน [ 8 ] ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์ Magnox, AGRและแบบเตียงกรวดระบายความร้อนด้วยแก๊ส (เช่นเครื่องปฏิกรณ์ Dragonที่วินฟริธ ) ใช้กราไฟต์เป็นตัวหน่วง แต่การใช้แก๊ส ( คาร์บอนไดออกไซด์สำหรับ Magnox และ AGR ในขณะที่ฮีเลียมสำหรับ Dragon) เป็น ของเหลว ถ่ายเทความร้อนทำให้ไม่มีค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่าง เครื่องปฏิกรณ์น้ำกราไฟต์ EGP-6 จำนวน 4 เครื่อง ซึ่งเป็นรุ่นย่อส่วนของ RBMK เคยใช้งานอยู่ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่อยู่เหนือสุดเป็นอันดับสองของโลก คือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์บิลิบิโนเครื่อง EGP-6หนึ่ง เครื่อง ถูกปิดตัวลงอย่างถาวรในปี 2020 ส่วนอีกสามเครื่อง ที่เหลือ ถูกปิดตัวลงอย่างถาวรในเดือนธันวาคม 2025

อายุขัย

เดิมทีคาดว่าอายุการใช้งานของเครื่องปฏิกรณ์แบบ RBMK จะอยู่ที่ 30 ปี แต่สามารถขยายได้ถึง 45 ปีด้วยการปรับปรุงครั้งใหญ่ในช่วงกลางอายุการใช้งาน (เช่น การแก้ไขปัญหาการเสียรูปของกองกราไฟต์ในแกนกลาง) และในที่สุดก็มีการกำหนดอายุการใช้งาน 50 ปีสำหรับบางหน่วย (Kursk 1-3 และ 1-4, Leningrad 1-3 และ 1-4, Smolensk 1-1, 1-2, 1-3) ความพยายามในการขยายใบอนุญาตของทุกหน่วยกำลังดำเนินอยู่ ในเดือนกรกฎาคม 2024 ใบอนุญาตของหน่วย Leningrad 3 ได้รับการขยายจากปี 2025 เป็นปี 2030 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]ในเดือนกุมภาพันธ์ 2026 หน่วยงานกำกับดูแลนิวเคลียร์ของรัสเซียได้อนุมัติการขยายอายุการใช้งานของหน่วย Leningrad 4 อีก 5 ปี เพื่อให้ดำเนินการได้จนถึงปี 2031 [ 12 ]ปัจจุบันเครื่องปฏิกรณ์ทั้งหมดดำเนินการโดยRosenergoatomซึ่ง เป็น บริษัทในเครือของ Rosatom

ในปี 2026 มีรายงานว่าหน่วย RBMK ของโรงงาน Kursk ได้รับการปรับปรุงด้านความปลอดภัยอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงลงเกือบ 100 เท่า[ 13 ]

ประวัติศาสตร์

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ RBMK เป็นผลลัพธ์สุดท้ายของ โครงการ พลังงานนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียตในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ผลิตไฟฟ้าแบบระบายความร้อนด้วยน้ำที่มีศักยภาพในการใช้งานสองทาง โดยอิงจาก เครื่องปฏิกรณ์ทางทหารที่ผลิต พลูโทเนียม โดยใช้กราไฟต์เป็นตัวหน่วงนิวตรอน เครื่องแรกคือObninsk AM-1 ("Атом Мирный", Atom Mirnyซึ่งเป็นภาษารัสเซียแปลว่า "อะตอมแห่งสันติภาพ" คล้ายกับโครงการAtoms for Peace ของอเมริกา ) ผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 5  เมกะวัตต์จากพลังงานความร้อน 30 เมกะวัตต์ และจ่ายไฟให้กับเมือง Obninskตั้งแต่ปี 1954 ถึง 1959 ต้นแบบต่อมาคือเครื่องปฏิกรณ์ AMB-100 และ AMB-200 ซึ่งตั้งอยู่ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Beloyarskทั้ง คู่

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ RBMK มีการออกแบบที่เรียบง่าย โดยใช้น้ำธรรมดา (น้ำเบา)ในการระบายความร้อนและกราไฟต์ใน การควบคุมความเร็วของ นิวตรอนทำให้สามารถใช้เชื้อเพลิงที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า ( ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ 1.8% แทนที่จะเป็น 4% ซึ่งมีราคาแพงกว่ามาก) สิ่งนี้ทำให้สามารถสร้างเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่และทรงพลังได้อย่างน่าทึ่ง ซึ่งสามารถสร้างได้อย่างรวดเร็ว โดยส่วนใหญ่ใช้ชิ้นส่วนที่ผลิตในสถานที่แทนที่จะใช้โรงงานเฉพาะทาง เนื่องจากอาคารกักเก็บจะต้องมีขนาดใหญ่และมีราคาแพงมาก ซึ่งจะทำให้ต้นทุนของแต่ละหน่วยเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า เนื่องจากขนาดที่ใหญ่ของ RBMK จึงถูกตัดออกจากการออกแบบในตอนแรก ผู้ออกแบบให้เหตุผลว่า กลยุทธ์ของ RBMK ที่ให้แต่ละชุดประกอบเชื้อเพลิงอยู่ในช่องทางของตัวเองโดยมีน้ำหล่อเย็นไหลเวียนนั้น เป็นทางเลือกที่ยอมรับได้สำหรับการกักเก็บ

เครื่องปฏิกรณ์ นิวเคลียร์ RBMK ได้รับการออกแบบเป็นหลักที่สถาบันพลังงานปรมาณูเคอร์ชาตอฟและNIKIETโดยมีอนาโตลี อเล็กซานดรอฟและนิโคไล ดอลเลซัลเป็นหัวหน้าตามลำดับ ระหว่างปี 1964 ถึง 1966 อเล็กซานดรอฟได้ยื่นจดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์ลับสุดยอดสำหรับการออกแบบ RBMK กับสำนักงานสิทธิบัตรของโซเวียต โดยเขาอ้างว่าตนเองเป็นผู้ออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นี้ บางคนประกาศว่า RBMK เป็นเครื่องปฏิกรณ์แห่งชาติของสหภาพโซเวียต อาจเป็นเพราะความรู้สึกชาตินิยมเนื่องจากการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ ขนาดใหญ่ และกำลังการผลิตสูง ในขณะที่VVER (เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของโซเวียตรุ่นก่อนหน้า) ถูกเรียกว่า "เครื่องปฏิกรณ์อเมริกัน" เนื่องจากการออกแบบแบบน้ำแรงดันสูง (PWR) ที่ใช้ร่วมกับเครื่องปฏิกรณ์ของตะวันตกหลายแห่ง สหภาพโซเวียตเลือกใช้ RBMK มากกว่า VVER เนื่องจากผลิตได้ง่ายกว่า เพราะไม่มีถังแรงดันเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่และผนังหนา และเครื่องกำเนิดไอน้ำที่ค่อนข้างซับซ้อน อีกทั้งยังมีกำลังการผลิตสูง ซึ่งจะช่วยให้รัฐบาลโซเวียตสามารถบรรลุเป้าหมายการวางแผนเศรษฐกิจส่วนกลาง ได้อย่างง่ายดาย [ 14 ]

การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ RBMK-1000 เสร็จสมบูรณ์ในปี 1968 ในเวลานั้น มันเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก แซงหน้าเครื่องปฏิกรณ์ของชาตะวันตกและเครื่องปฏิกรณ์ VVER ทั้งในด้านกำลังการผลิตและขนาดทางกายภาพ โดยมีปริมาตรใหญ่กว่าเครื่องปฏิกรณ์ของชาตะวันตกในยุคนั้นถึง 20 เท่า เช่นเดียวกับ เครื่องปฏิกรณ์ CANDUและ เครื่องปฏิกรณ์ IPHWR ของอินเดีย มันสามารถผลิตได้โดยไม่ต้องใช้โรงงานอุตสาหกรรมเฉพาะทางที่จำเป็นสำหรับ ถังความดันเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่และผนังหนาเช่นเดียวกับที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ VVER ซึ่งจะช่วยเพิ่มจำนวนโรงงานที่สามารถผลิตชิ้นส่วนเครื่องปฏิกรณ์ RBMK ได้

การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1000 ในเบื้องต้นที่มีกำลังการผลิต 1000 เมกะวัตต์นั้น เปิดโอกาสให้พัฒนาไปสู่เครื่องปฏิกรณ์ที่มีกำลังมากกว่าเดิมได้ ตัวอย่างเช่น เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อิกนาลินาในลิทัวเนีย มีกำลังการผลิต 1500 เมกะวัตต์ต่อเครื่อง ซึ่งถือว่ามีขนาดใหญ่มากในยุคนั้นและแม้แต่ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 เมื่อเปรียบเทียบกันแล้วเครื่องปฏิกรณ์ EPRมีกำลังการผลิตไฟฟ้าสุทธิ 1600 เมกะวัตต์ (4500 เมกะวัตต์ในเชิงความร้อน ) และจัดเป็นเครื่องปฏิกรณ์ที่มีกำลังมากที่สุดประเภทหนึ่งเท่าที่เคยสร้างมา

ข้อบกพร่องในการออกแบบ RBMK ดั้งเดิมได้รับการยอมรับจากผู้อื่น รวมถึงจากภายในสถาบัน Kurchatov ก่อนที่จะมีการสร้างหน่วยแรก แต่คำสั่งสำหรับการก่อสร้างหน่วย RBMK หน่วยแรก ซึ่งอยู่ที่เลนินกราด ได้ถูกออกไปแล้วในปี 1966 โดยรัฐบาลโซเวียตก่อนที่ข้อกังวลของพวกเขาจะไปถึงคณะกรรมการกลางพรรคคอมมิวนิสต์แห่งสหภาพโซเวียตและสภาคณะรัฐมนตรีโซเวียตสิ่งนี้กระตุ้นให้มีการปรับปรุง RBMK อย่างกะทันหัน การผลิตพลูโทเนียมใน RBMK จะทำได้โดยการเดินเครื่องปฏิกรณ์ภายใต้พารามิเตอร์ความร้อนพิเศษ แต่ความสามารถนี้ถูกยกเลิกไปตั้งแต่เนิ่นๆ[ 15 ]นี่คือการออกแบบที่เสร็จสมบูรณ์ในปี 1968 การออกแบบใหม่ไม่ได้แก้ไขข้อบกพร่องเพิ่มเติมที่ไม่ได้ถูกค้นพบจนกระทั่งหลายปีต่อมา

ไม่มีการสร้างต้นแบบของเครื่องปฏิกรณ์ RBMK แต่ได้เริ่มการผลิตจำนวนมากโดยตรง การก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ RBMK เครื่องแรก ซึ่งตั้งอยู่ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เลนินกราดเริ่มขึ้นในปี 1970 และหน่วยที่ 1 ของโรงไฟฟ้าเลนินกราดเปิดใช้งานในปี 1973

ที่เลนินกราด พบว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ RBMK นั้นควบคุมได้ยากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่างบวกสูง เมื่อเชื้อเพลิงยูเรเนียมถูกใช้หรือเผาไหม้ไป การทำงานจึงคาดเดาได้ยากขึ้นเมื่อถึงเวลาปิดเครื่องเพื่อบำรุงรักษาหลังจากใช้งานมาสามปี ทำให้การควบคุม RBMK เป็นงานที่ยากลำบาก ต้องใช้ความพยายามทั้งทางร่างกายและจิตใจ ต้องปรับค่าพารามิเตอร์หลายสิบค่าอย่างทันท่วงทีทุกนาที ตลอด 24 ชั่วโมง ทำให้สวิตช์ต่างๆ เช่น สวิตช์ควบคุมแท่งเชื้อเพลิง สึกหรออยู่ตลอดเวลา และทำให้ผู้ปฏิบัติงานเหงื่อออก จึงได้เพิ่มเปอร์เซ็นต์การเสริมสมรรถนะยูเรเนียมเป็น 2.0% จากเดิม 1.8% เพื่อบรรเทาปัญหาเหล่านี้

บางคนในสหภาพโซเวียตมองว่าเครื่องปฏิกรณ์ RBMK ล้าสมัยไปแล้วไม่นานหลังจากที่โรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลหน่วยที่ 1 เริ่มใช้งาน (แล้วเสร็จในปี 1977) อเล็กซานดรอฟและดอลเลซัลไม่ได้ทำการตรวจสอบเพิ่มเติมหรือแม้แต่ทำความเข้าใจปัญหาในเครื่องปฏิกรณ์ RBMK อย่างลึกซึ้ง และค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่างก็ไม่ได้ถูกวิเคราะห์ในคู่มือการใช้งานเครื่องปฏิกรณ์ วิศวกรที่โรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลหน่วยที่ 1 ต้องคิดค้นวิธีแก้ไขข้อบกพร่องหลายอย่างของเครื่องปฏิกรณ์ RBMK เช่น การขาดการป้องกันการขาดแคลนน้ำป้อนเครื่องปฏิกรณ์ โรงไฟฟ้าเลนินกราดและเชอร์โนบิลหน่วยที่ 1 ต่างก็เกิดการหลอมละลายบางส่วน ซึ่งถูกเก็บเป็นความลับของรัฐเช่นเดียวกับอุบัติเหตุนิวเคลียร์อื่นๆ ในโรงไฟฟ้าของโซเวียต ดังนั้นแม้แต่คนงานคนอื่นๆ ในโรงไฟฟ้าเหล่านั้นก็ไม่รู้เรื่องนี้

ในปี 1980 NIKIET ตระหนักหลังจากทำการศึกษาลับเสร็จสิ้นว่าอุบัติเหตุกับ RBMK มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นได้แม้ในระหว่างการทำงานปกติ แต่ไม่มีการดำเนินการใด ๆ เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของ RBMK แทนที่จะเป็นเช่นนั้น กลับมีการปรับปรุงคู่มือ ซึ่งเชื่อว่าเพียงพอที่จะรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยตราบใดที่ปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัด อย่างไรก็ตาม คู่มือเหล่านั้นคลุมเครือ และเจ้าหน้าที่โรงไฟฟ้าของโซเวียตมีนิสัยชอบบิดเบือนกฎเพื่อให้บรรลุเป้าหมายทางเศรษฐกิจเมื่อเผชิญกับอุปกรณ์ที่ไม่เพียงพอหรือทำงานผิดปกติ ที่สำคัญคือ ไม่ได้มีการชี้แจงอย่างชัดเจนว่าต้องมีแท่งควบคุมจำนวนขั้นต่ำอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์ตลอดเวลาเพื่อป้องกันอุบัติเหตุ ตามที่ระบุไว้อย่างหลวม ๆ ในพารามิเตอร์ Operational Reactivity Margin (ORM) [ 16 ] มีการเพิ่ม เครื่องบันทึกและแสดงผลแผนภูมิ ORM ในห้องควบคุม RBMK หลังจากภัยพิบัติเชอร์โนบิล

การออกแบบและประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์

ตัวถังปฏิกรณ์ ตัวลดความเร็ว และวัสดุป้องกัน

แผนภาพแสดงโครงสร้างของ RBMK
ภาพร่างแสดงมุมมองด้านข้างของโครงสร้างแกนเครื่องปฏิกรณ์ RBMK
ห้องปฏิกรณ์และระบบท่อของเครื่องปฏิกรณ์ RBMK

หลุมหรือห้องครอบเตาปฏิกรณ์ทำจากคอนกรีตเสริมเหล็กมีขนาด 21.6 x 21.6 x 25.5 เมตร (71 ฟุต x 71 ฟุต x 84 ฟุต) ภายในบรรจุถังเตาปฏิกรณ์ ซึ่งมีรูปทรงวงแหวน ประกอบด้วยผนังทรงกระบอกด้านในและด้านนอก และแผ่นโลหะด้านบนและด้านล่างที่ปิดช่องว่างระหว่างผนังด้านในและด้านนอก โดยไม่ปิดบังพื้นที่โดยรอบถัง ถังเตาปฏิกรณ์เป็นทรงกระบอกเหล็กวงแหวนที่มีผนังกลวงและอัดด้วยก๊าซไนโตรเจน มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในและความสูง 14.5 x 9.7 เมตร (48 ฟุต x 32 ฟุต) และความหนาของผนัง 16 มิลลิเมตร (0.63 นิ้ว)

เพื่อรองรับ ภาระ การขยายตัวทางความร้อน ตามแนวแกน จึงติดตั้งอุปกรณ์ชดเชยแบบลูกสูบวงแหวน สอง ชิ้น ชิ้นหนึ่งอยู่ด้านบนและอีกชิ้นอยู่ด้านล่าง ในช่องว่างระหว่างผนังด้านในและด้านนอก ตัวถังหุ้มรอบแกนกราไฟต์ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวลดความเร็วของนิวตรอน แกนกราไฟต์ถูกเก็บไว้ในส่วนผสมของฮีเลียมและไนโตรเจน ซึ่งให้ บรรยากาศ เฉื่อยแก่กราไฟต์ ป้องกันการเกิดไฟไหม้ และช่วยในการถ่ายเทความร้อนส่วนเกินจากกราไฟต์ไปยังช่องระบายความร้อน

บล็อกตัวหน่วงทำจากกราไฟต์นิวเคลียร์ซึ่งมีขนาด 25 x 25 เซนติเมตร (9.8 นิ้ว x 9.8 นิ้ว) บนระนาบตั้งฉากกับช่อง และมีขนาดตามแนวยาวหลายขนาดระหว่าง 20 เซนติเมตร (7.9 นิ้ว) ถึง 60 เซนติเมตร (24 นิ้ว) ขึ้นอยู่กับตำแหน่งในกอง มีรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 11.4 เซนติเมตร (4.5 นิ้ว) ทะลุผ่านแกนตามแนวยาวของบล็อกสำหรับช่องเชื้อเพลิงและช่องควบคุม บล็อกเหล่านี้ถูกวางซ้อนกัน ล้อมรอบด้วยภาชนะปฏิกรณ์เป็นแกนทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูง 14 x 8 เมตร (46 ฟุต x 26 ฟุต) [ 17 ]อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตของกราไฟต์คือ 730 °C (1,350 °F) [ 18 ]

เครื่องปฏิกรณ์มีบริเวณแกนกลางที่ใช้งานอยู่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 11.8 เมตร (39 ฟุต) และสูง 7 เมตร (23 ฟุต) มีบล็อกกราไฟต์ 1700 ตันในเครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1000 [ 16 ]ไนโตรเจนที่มีความดันในภาชนะจะป้องกันการรั่วไหลของส่วนผสมฮีเลียม-ไนโตรเจนที่ใช้ในการระบายความร้อนให้กับกองกราไฟต์

ภาชนะปฏิกรณ์มีถังน้ำทรงกระบอกวงแหวนแบบรวมอยู่ด้านนอก[ 19 ]ซึ่งเป็นโครงสร้างเชื่อมที่มีผนังหนา 3 ซม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 16.6 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 19 ม. แบ่งภายในออกเป็น 16 ช่องแนวตั้ง น้ำจะถูกส่งไปยังช่องต่างๆ จากด้านล่างและนำออกทางด้านบน น้ำสามารถใช้สำหรับการระบายความร้อนของปฏิกรณ์ในกรณีฉุกเฉิน ถังประกอบด้วยเทอร์โมคัปเปิลสำหรับตรวจวัดอุณหภูมิน้ำและห้องไอออนสำหรับตรวจสอบกำลังของปฏิกรณ์[ 20 ]ถังนี้พร้อมกับชั้นทรายวงแหวนระหว่างด้านนอกของถังและด้านในของหลุม[ 16 ]และคอนกรีตที่ค่อนข้างหนาของหลุมปฏิกรณ์ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางชีวภาพด้านข้าง

ห้องปฏิกรณ์ของเครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1500 ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อิกนาลินาประเทศลิทัวเนีย — แผ่นป้องกันชีวภาพด้านบน (UBS) อยู่ลึกลงไปหลายเมตรจากพื้นห้องปฏิกรณ์ ไม่มีฝาปิดช่องเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์ และระบบขับเคลื่อนแท่งควบคุมอยู่ใต้ฝาปิดสีต่างๆ
เครื่องปฏิกรณ์ RBMK พร้อมฝาครอบช่องเชื้อเพลิง

ส่วนบนของเครื่องปฏิกรณ์ถูกปกคลุมด้วยเกราะชีวภาพด้านบน (UBS) หรือที่เรียกว่า "Schema E" หรือหลังจากการระเบิดของเครื่องปฏิกรณ์เชอร์โนบิลหมายเลข 4 เรียกว่าElena UBS เป็นแผ่นทรงกระบอกขนาด 3 ม. × 17 ม. และหนัก 2,000 ตัน[ 16 ]มีท่อสำหรับเชื้อเพลิงและชุดช่องควบคุมเจาะทะลุ ด้านบนและด้านล่างถูกปิดด้วยแผ่นเหล็กหนา 4 ซม. เชื่อมให้กันฮีเลียมได้ และยังเชื่อมต่อกันด้วยโครงสร้างรองรับ ช่องว่างระหว่างแผ่นและท่อถูกเติมด้วยเซอร์เพนไทน์ [ 16 ] ซึ่งเป็นหินที่มีน้ำกักเก็บอยู่ เป็นจำนวนมาก เซอร์เพนไทน์ช่วยป้องกันรังสีของเกราะชีวภาพและถูกนำมาใช้เป็นส่วนผสมคอนกรีตพิเศษ แผ่นดิสก์ถูกรองรับด้วยลูกกลิ้ง 16 ตัว ซึ่งตั้งอยู่ด้านบนของถังน้ำทรงกระบอกเสริมแรง โครงสร้างของ UBS รองรับช่องเชื้อเพลิงและช่องควบคุม พื้นเหนือเครื่องปฏิกรณ์ในห้องโถงกลาง และท่อไอน้ำ-น้ำ[ 20 ] [ 21 ]

ใต้ส่วนล่างของแกนปฏิกรณ์จะมีเกราะชีวภาพส่วนล่าง (LBS) ซึ่งคล้ายกับ UBS แต่มีขนาดเพียง 2 ม. × 14.5 ม. มีท่อสำหรับปลายด้านล่างของช่องแรงดันทะลุผ่าน และรับน้ำหนักของกองกราไฟต์และท่อทางเข้าของสารหล่อเย็น โครงสร้างเหล็กซึ่งเป็นแผ่นหนา 2 แผ่นตัดกันเป็นมุมฉากใต้จุดศูนย์กลางของ LBS และเชื่อมติดกับ LBS ทำหน้าที่รองรับ LBS และถ่ายโอนภาระทางกลไปยังอาคาร[ 21 ]

เหนือ UBS มีพื้นที่ที่มีท่อช่องทางด้านบนและสายเคเบิลสำหรับเครื่องมือวัดและควบคุม (I&C) หรือสายเคเบิลควบคุมและตรวจสอบ เหนือขึ้นไปคือชุดประกอบ 11 ซึ่งประกอบด้วยฝาครอบป้องกันด้านบนหรือฝาครอบช่องทาง พื้นผิวด้านบนของฝาครอบเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของพื้นห้องเครื่องปฏิกรณ์และทำหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งของเกราะป้องกันทางชีวภาพและฉนวนกันความร้อนของพื้นที่เครื่องปฏิกรณ์ ฝาครอบเหล่านี้ประกอบด้วยบล็อกคอนกรีตเซอร์เพนไทน์ที่ปิดปลั๊กเหล็กกราไฟต์ที่ถอดได้แต่ละอัน ซึ่งตั้งอยู่เหนือส่วนบนของช่องทาง ทำให้เกิดลักษณะคล้ายวงกลมที่มีลวดลายตาราง[ 21 ]ดังนั้นพื้นเหนือเครื่องปฏิกรณ์จึงเป็นที่รู้จักในหมู่คนงานโรงงาน RBMK ว่าpyatachokซึ่งหมายถึงเหรียญห้าโคเป็ก[ 16 ]มีฝาครอบ (ฝา/บล็อก) หนึ่งอันต่อปลั๊กหนึ่งอัน และปลั๊กหนึ่งอันต่อช่องทางหนึ่งช่อง

ช่องทางเชื้อเพลิง

ช่องเชื้อเพลิงประกอบด้วย ท่อแรงดัน เซอร์คาลอย เชื่อม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 8.4 ซม. ผนังหนา 4 มม. นำทางผ่านช่องตรงกลางของบล็อกตัวหน่วงนิวตรอนกรา ไฟต์ ส่วนบนและล่างของท่อทำจากสแตนเลสและเชื่อมต่อกับส่วนเซอร์คาลอยตรงกลางด้วยข้อต่อโลหะผสมเซอร์โคเนียม-เหล็ก ท่อแรงดันถูกยึดไว้ในช่องกองกราไฟต์ด้วยวงแหวนกราไฟต์แบบแยกส่วนสูง 20 มม. สองแบบสลับกัน แบบหนึ่งสัมผัสโดยตรงกับท่อและมีระยะห่าง 1.5 มม. จากกองกราไฟต์ อีกแบบหนึ่งสัมผัสโดยตรงกับกองกราไฟต์และมีระยะห่าง 1.3 มม. จากท่อ การประกอบนี้ช่วยลดการถ่ายโอนภาระทางกลที่เกิดจากการบวมตัวที่เกิดจากนิวตรอนการขยายตัวทางความร้อนของบล็อก และปัจจัยอื่นๆ ไปยังท่อแรงดัน ในขณะเดียวกันก็อำนวยความสะดวกในการถ่ายเทความร้อนจากบล็อกกราไฟต์ ท่อแรงดันถูกเชื่อมติดกับแผ่นบนและล่างของภาชนะปฏิกรณ์[ 21 ]

ในขณะที่พลังงานความร้อนส่วนใหญ่จากกระบวนการฟิสชันเกิดขึ้นในแท่งเชื้อเพลิง ประมาณ 5.5% จะถูกสะสมอยู่ในบล็อกกราไฟต์เนื่องจากทำหน้าที่ลด ความเร็ว ของนิวตรอนเร็วที่เกิดขึ้นจากฟิสชัน พลังงานนี้จะต้องถูกกำจัดออกไปเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้กราไฟต์ร้อนเกินไป ประมาณ 80–85% ของพลังงานที่สะสมอยู่ในกราไฟต์จะถูกกำจัดออกไปโดยช่องระบายความร้อนของแท่งเชื้อเพลิง โดยใช้การนำความร้อนผ่านวงแหวนกราไฟต์ ความร้อนที่เหลือของกราไฟต์จะถูกกำจัดออกจากช่องของแท่งควบคุมโดยการหมุนเวียนก๊าซแบบบังคับผ่านวงจรก๊าซ[ 22 ]

แกนปฏิกรณ์ RBMK รุ่นแรกมีช่องเชื้อเพลิง 1693 ช่องและช่องแท่งควบคุม 170 ช่อง แกนปฏิกรณ์รุ่นที่สอง (เช่น Kursk และ Chernobyl 3/4) มีช่องเชื้อเพลิง 1661 ช่องและช่องแท่งควบคุม 211 ช่อง[ 23 ] ชุดประกอบเชื้อเพลิงถูกแขวนไว้ในช่องเชื้อเพลิงบนตัวยึดพร้อมปลั๊กปิดผนึก ปลั๊กปิดผนึกมีการออกแบบที่เรียบง่าย เพื่ออำนวยความสะดวกในการถอดและติดตั้งโดยเครื่อง เติมเชื้อเพลิงออนไลน์ ที่ควบคุมจากระยะไกล

ช่องเชื้อเพลิงอาจบรรจุสารดูดซับนิวตรอนแบบตายตัวแทนเชื้อเพลิง หรืออาจบรรจุด้วยน้ำหล่อเย็นทั้งหมด นอกจากนี้ยังอาจบรรจุท่อที่บรรจุซิลิคอนแทนชุดประกอบเชื้อเพลิง เพื่อวัตถุประสงค์ในการเจือสารกึ่งตัวนำ ช่องเหล่านี้สามารถระบุได้ด้วยตัวอ่านเซอร์โวที่เกี่ยวข้อง ซึ่งจะถูกปิดกั้นและแทนที่ด้วยสัญลักษณ์อะตอมของซิลิคอน

ช่องว่างที่แคบระหว่างช่องรับแรงดันและบล็อกกราไฟต์ทำให้แกนกราไฟต์เสี่ยงต่อความเสียหาย หากช่องรับแรงดันเกิดการเสียรูป เช่น เนื่องมาจากแรงดันภายในสูงเกินไป การเสียรูปนั้นอาจทำให้เกิดแรงดันมหาศาลต่อบล็อกกราไฟต์และนำไปสู่ความเสียหายได้

เชื้อเพลิง

ตัวยึดแท่งเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์ RBMK 1 – แกนยึดระยะห่าง; 2 – ปลอกแท่งเชื้อเพลิง; 3 – เม็ดเชื้อเพลิง
ตัวยึดแท่งเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์ RBMK เม็ดเชื้อเพลิงยูเรเนียม ท่อเชื้อเพลิง อุปกรณ์ปรับระยะห่าง อิฐกราไฟต์

เม็ดเชื้อเพลิงทำจากผงยูเรเนียมไดออกไซด์เผาผนึกด้วยสารยึดเกาะที่เหมาะสมจนเป็นเม็ดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 11.5 มม. และยาว 15 มม. วัสดุอาจมีการเพิ่มยูโรเปียมออกไซด์เป็นสารพิษนิวเคลียร์ ที่เผาไหม้ได้ เพื่อลดความแตกต่างของปฏิกิริยาระหว่างชุดเชื้อเพลิงใหม่และชุดเชื้อเพลิงที่ใช้ไปบางส่วน[ 24 ]เพื่อลดปัญหาการขยายตัวทางความร้อนและการโต้ตอบกับปลอกหุ้ม เม็ดเชื้อเพลิงจึงมีรอยบุ๋มรูปครึ่งวงกลม รูขนาด 2 มม. ที่ทะลุผ่านแกนของเม็ดเชื้อเพลิงทำหน้าที่ลดอุณหภูมิที่ศูนย์กลางของเม็ดเชื้อเพลิงและช่วยให้การกำจัดผลิตภัณฑ์ฟิสชันที่เป็นก๊าซทำได้ง่ายขึ้นระดับการเสริมสมรรถนะในปี 1980 คือ 2% (0.4% สำหรับเม็ดเชื้อเพลิงส่วนปลายของชุดประกอบ) อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตของเม็ดเชื้อเพลิงคือ 2100 °C

แท่งเชื้อเพลิงเป็น ท่อ เซอร์คาลอย ( ไนโอเบียม 1% ) มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 13.6 มม. และหนา 0.825 มม. แท่งเชื้อเพลิงบรรจุฮีเลียมที่ความดัน 0.5 MPa และปิดผนึกอย่างแน่นหนา วงแหวนยึดช่วยยึดเม็ดเชื้อเพลิงไว้ตรงกลางท่อและอำนวยความสะดวกในการถ่ายเทความร้อนจากเม็ดเชื้อเพลิงไปยังท่อ เม็ดเชื้อเพลิงถูกยึดไว้ตามแนวแกนด้วยสปริง แท่งเชื้อเพลิงแต่ละแท่งบรรจุเม็ดเชื้อเพลิง 3.5 กก. แท่งเชื้อเพลิงมีความยาว 3.64 ม. โดยมีความยาวใช้งาน 3.4 ม. อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตของแท่งเชื้อเพลิงคือ 600 °C [ 22 ]

ชุดประกอบเชื้อเพลิงประกอบด้วยสองชุด (“ชุดย่อย”) โดยแต่ละชุดมีแท่งเชื้อเพลิง 18 แท่งและแท่งรองรับ 1 แท่ง แท่งเชื้อเพลิงเรียงตัวอยู่ตามแนวแท่งรองรับตรงกลาง ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 1.3 เซนติเมตร แท่งเชื้อเพลิงทั้งหมดในชุดประกอบเชื้อเพลิงถูกยึดไว้ด้วยตัวเว้นระยะสแตนเลส 10 ตัว โดยมีระยะห่างระหว่างตัวเว้นระยะ 360 มิลลิเมตร ชุดย่อยทั้งสองเชื่อมต่อกันด้วยกระบอกสูบที่อยู่ตรงกลางของชุดประกอบ ในระหว่างการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ พื้นที่ว่างที่ไม่มีเชื้อเพลิงนี้จะช่วยลดฟลักซ์นิวตรอนในระนาบกลางของเครื่องปฏิกรณ์ มวลรวมของยูเรเนียมในชุดประกอบเชื้อเพลิงคือ 114.7 กิโลกรัม อัตราการเผาไหม้ เชื้อเพลิง คือ 20 เมกะวัตต์-วัน/กิโลกรัม ซึ่งต่ำกว่าเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดสมัยใหม่ที่มีอัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงประมาณ 28 เมกะวัตต์-วัน/กิโลกรัม และเครื่องปฏิกรณ์น้ำอัดความดันที่มีอัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงประมาณ 34 เมกะวัตต์-วัน/กิโลกรัม ความยาวรวมของชุดประกอบเชื้อเพลิงคือ 10.025 เมตร โดยมีส่วนใช้งานยาว 6.862 เมตร

นอกจากชุดประกอบเชื้อเพลิงปกติแล้ว ยังมีชุดประกอบที่มีอุปกรณ์ตรวจวัด ซึ่งประกอบด้วยเครื่องตรวจจับฟลักซ์นิวตรอนในตัวพาตรงกลาง ในกรณีนี้ แท่งจะถูกแทนที่ด้วยท่อที่มีความหนาของผนัง 2.5 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 15 มม. [ 25 ]

แตกต่างจากชุดประกอบเชื้อเพลิงรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าของ PWR/BWR หรือชุดประกอบเชื้อเพลิงรูปหกเหลี่ยมของ VVER ชุดประกอบเชื้อเพลิงของ RBMK มีรูปทรงกระบอกเพื่อให้พอดีกับช่องแรงดันทรงกลม

เครื่องเติมเชื้อเพลิงติดตั้งอยู่บนเครนยกและควบคุมจากระยะไกล สามารถเปลี่ยนชุดเชื้อเพลิงได้โดยไม่ต้องปิดเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการผลิต พลูโทเนียม เกรดอาวุธและในบริบทพลเรือน ช่วยให้เครื่องปฏิกรณ์ใช้งานได้ต่อเนื่องมากขึ้น เมื่อต้องเปลี่ยนชุดเชื้อเพลิง เครื่องจะถูกวางไว้เหนือช่องเชื้อเพลิง จากนั้นจะเชื่อมต่อกับช่องเชื้อเพลิง ปรับความดันภายใน ดึงแท่งเชื้อเพลิงออก และใส่แท่งใหม่เข้าไป แท่งเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วจะถูกนำไปวางในบ่อระบายความร้อน เครื่องเติมเชื้อเพลิงสามารถเติมเชื้อเพลิงได้วันละสองชุดเมื่อเครื่องปฏิกรณ์ทำงานที่ระดับกำลังการผลิตปกติ และสูงสุดวันละห้าชุด

ปริมาณเชื้อเพลิงทั้งหมดภายใต้สภาวะคงที่คือ 192 ตัน[ 23 ]แกน RBMK มีความหนาแน่นพลังงานค่อนข้างต่ำ ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากระยะห่าง 25 ซม. ระหว่างช่องและชุดประกอบเชื้อเพลิง

ก้านควบคุม

ภาพแสดงแผนผังโครงสร้างหลักของเครื่องปฏิกรณ์ RBMK หมายเลข 4 ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล (จำนวนแท่งเชื้อเพลิงแต่ละประเภทระบุในวงเล็บ): เครื่องตรวจจับนิวตรอน (12) แท่งควบคุม (167) แท่งควบคุมสั้นจากด้านล่างเครื่องปฏิกรณ์ (32) ก้านควบคุมอัตโนมัติ (12) ท่อแรงดันพร้อมแท่งเชื้อเพลิง (1661-1691) (แกนรุ่นที่ 1-2 (RBMK)) ตัวเลขในภาพแสดงตำแหน่งของแท่งควบคุมแต่ละอัน (ความลึกในการสอดเป็นเซนติเมตร) ที่เวลา 01:22:30 [ 26 ] 78 วินาทีก่อนที่เครื่องปฏิกรณ์จะระเบิด

แท่งควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ส่วนใหญ่จะถูกใส่จากด้านบน มีแท่งควบคุมที่สั้นกว่า 24 แท่งที่ใส่จากด้านล่างและใช้เพื่อเพิ่มการควบคุมการกระจายพลังงานตามแนวแกนของแกนเครื่องปฏิกรณ์ ยกเว้นแท่งควบคุมอัตโนมัติ 12 แท่ง แท่งควบคุมส่วนใหญ่จะมีส่วนที่เป็นกราไฟต์ยาว 4.5 เมตรที่ปลาย คั่นด้วยส่วนที่เป็นเหมือนกล้องโทรทรรศน์ยาว 1.25 เมตร (ซึ่งสร้างช่องว่างที่เต็มไปด้วยน้ำระหว่างกราไฟต์กับตัวดูดซับ) และ ส่วนที่เป็นตัวดูดซับนิวตรอนที่ทำ จากโบรอนคาร์ไบด์บทบาทของส่วนที่เป็นกราไฟต์ ซึ่งเรียกว่า "ตัวแทนที่" คือการเพิ่มความแตกต่างระหว่างระดับการลดทอนฟลักซ์นิวตรอนของแท่งที่ใส่เข้าไปและแท่งที่ดึงออกมา เนื่องจากกราไฟต์จะแทนที่น้ำซึ่งปกติจะทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับนิวตรอน แม้ว่าจะอ่อนกว่าโบรอนคาร์ไบด์มากก็ตาม ช่องของแท่งควบคุมที่เต็มไปด้วยกราไฟต์จะดูดซับนิวตรอนได้น้อยกว่าเมื่อเต็มไปด้วยน้ำ ดังนั้นความแตกต่างระหว่างแท่งควบคุมที่ใส่เข้าไปและแท่งที่ดึงออกมาจึงเพิ่มขึ้น

เมื่อแท่งควบคุมหดกลับจนสุด ตัวดันกราไฟต์จะอยู่ตรงกลางความสูงของแกนกลาง โดยมีน้ำอยู่ 1.25 เมตรที่ปลายแต่ละด้าน การแทนที่น้ำที่ดูดซับนิวตรอนขณะที่แท่งเคลื่อนลงอาจทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของปฏิกิริยาเฉพาะที่บริเวณด้านล่างของแกนกลางเมื่อส่วนกราไฟต์ของแท่งควบคุมผ่านบริเวณนั้น ปรากฏการณ์ "การหยุดทำงานโดยฉับพลันในเชิงบวก" นี้ถูกค้นพบในปี 1983 ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อิกนาลินาช่องของแท่งควบคุมได้รับการระบายความร้อนด้วยวงจรน้ำอิสระและรักษาอุณหภูมิไว้ที่ 40–70 °C

ช่องว่างแคบๆ ระหว่างแท่งควบคุมและช่องทางเดินของน้ำขัดขวางการไหลของน้ำรอบๆ แท่งควบคุมในระหว่างการเคลื่อนที่ และทำหน้าที่เป็นตัวหน่วงการไหลของของเหลว ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เวลาในการใส่แท่งควบคุมช้า (โดยปกติ 18–21 วินาทีสำหรับแท่งควบคุมระบบควบคุมและป้องกันของเครื่องปฏิกรณ์ หรือประมาณ 0.4 เมตร/วินาที) หลังภัยพิบัติเชอร์โนบิล เซอร์โวควบคุมแท่งควบคุมในเครื่องปฏิกรณ์ RBMK อื่นๆ ได้ถูกเปลี่ยนเพื่อให้แท่งควบคุมเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น และการเคลื่อนที่ที่เร็วขึ้นไปอีกก็เกิดขึ้นได้โดยการระบายความร้อนของช่องทางเดินแท่งควบคุมด้วยชั้นน้ำบางๆ ระหว่างปลอกด้านในและท่อเซอร์คาลอยของช่องทางเดิน ในขณะที่ปล่อยให้แท่งควบคุมเคลื่อนที่ในก๊าซ

การแบ่งแท่งควบคุมระหว่างกลุ่มควบคุมด้วยตนเองและกลุ่มป้องกันฉุกเฉินนั้นเป็นไปโดยพลการ แท่งควบคุมสามารถถูกจัดสรรใหม่จากระบบหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่งได้ในระหว่างการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์โดยไม่มีปัญหาทางเทคนิคหรือด้านการจัดการ

มีการใส่ตัวดูดซับแบบคงที่ที่ทำจากโบรอนเพิ่มเติมเข้าไปในแกนปฏิกรณ์เมื่อมีการเติมเชื้อเพลิงใหม่เข้าไป โดยจะมีการใส่ตัวดูดซับประมาณ 240 ตัวในระหว่างการเติมเชื้อเพลิงครั้งแรก ตัวดูดซับเหล่านี้จะค่อยๆ ถูกถอดออกเมื่อการเผาไหม้เพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่างของเครื่องปฏิกรณ์ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของแกนปฏิกรณ์ โดยจะมีค่าตั้งแต่ติดลบเมื่อมีตัวดูดซับทั้งหมดในตอนแรก ไปจนถึงเป็นบวกเมื่อถอดตัวดูดซับออกทั้งหมด

ค่าขอบเขตการตอบสนองปกติอยู่ที่ 43–48 แท่งควบคุม

วงจรแก๊ส

เครื่องปฏิกรณ์ทำงานใน บรรยากาศ ฮีเลียม - ไนโตรเจน (70–90% He, 10–30% N 2โดยปริมาตร) [ 22 ]วงจรแก๊สประกอบด้วยคอมเพรสเซอร์ตัว กรอง ละอองลอยและไอโอดีน ตัวดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์คาร์บอนมอนอกไซด์และแอมโมเนีย ถังเก็บเพื่อรอให้ผลิตภัณฑ์กัมมันตรังสี ที่เป็นก๊าซสลายตัวก่อนที่จะปล่อยออก ตัวกรองละอองลอยเพื่อกำจัดผลิตภัณฑ์การสลายตัวที่เป็นของแข็ง และปล่องระบายอากาศ ซึ่งเป็นปล่องไฟที่เป็นสัญลักษณ์อยู่เหนือพื้นที่ระหว่างเครื่องปฏิกรณ์ใน RBMK รุ่นที่สอง เช่น Kursk และ Chernobyl 3/4 หรืออยู่ห่างจากเครื่องปฏิกรณ์ใน RBMK รุ่นแรก เช่น Kursk และ Chernobyl 1/2 [ 27 ]

ก๊าซจะถูกฉีดเข้าไปในแกนกลางจากด้านล่างด้วยอัตราการไหลต่ำ และไหลออกจากท่อตั้งของแต่ละช่องผ่านท่อแต่ละท่อ ความชื้นและอุณหภูมิของก๊าซที่ไหลออกจะถูกตรวจสอบ การเพิ่มขึ้นของค่าเหล่านี้บ่งชี้ถึงการรั่วไหลของสารหล่อเย็น[ 18 ]วงจรก๊าซเดียวให้บริการเครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1000 สองเครื่องหรือ RBMK-1500 เครื่องเดียว เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ถูกสร้างขึ้นเป็นคู่เสมอ วงจรก๊าซจะอยู่ระหว่างเครื่องปฏิกรณ์สองเครื่องใน RBMK รุ่นที่สอง เช่น เชอร์โนบิล 3/4, เคิร์สค์ 3/4 และสโมเลนสค์ 1–4

วงจรสารหล่อเย็นหลัก

ภาพแสดงแผนผังระบบระบายความร้อนและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบของโรงไฟฟ้า RBMK
ระบบหมุนเวียนของ RBMK แสดงให้เห็นถึงตัวแยกไอน้ำ (สีแดง) ปั๊ม (สีเหลือง) และเครือข่ายท่อ

เครื่องปฏิกรณ์มีวงจรระบายความร้อนอิสระสองวงจร แต่ละวงจรมีปั๊มหมุนเวียนหลักสี่ตัว (สามตัวทำงาน หนึ่งตัวสำรอง) ที่ให้บริการครึ่งหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์ น้ำหล่อเย็นถูกส่งไปยังเครื่องปฏิกรณ์ผ่านท่อน้ำด้านล่างไปยังหัวจ่ายแรงดันร่วม (หนึ่งหัวสำหรับแต่ละวงจรระบายความร้อน) ซึ่งแยกออกเป็นหัวจ่ายกระจายกลุ่ม 22 กลุ่ม แต่ละกลุ่มจ่ายน้ำไปยังช่องแรงดัน 38–41 ช่องผ่านแกนกลาง ซึ่งเป็นบริเวณที่สารหล่อเย็นเดือด ส่วนผสมของไอน้ำและน้ำถูกส่งผ่านท่อไอน้ำด้านบน หนึ่งท่อสำหรับแต่ละช่องแรงดัน จากด้านบนของเครื่องปฏิกรณ์ไปยังตัวแยกไอน้ำซึ่งเป็นถังแนวนอนหนาคู่หนึ่งที่ตั้งอยู่ในช่องด้านข้างเหนือด้านบนของเครื่องปฏิกรณ์ แต่ละถังมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.8 เมตร (9 ฟุต 2 นิ้ว) ความยาว 31 เมตร (101 ฟุต 8 นิ้ว) ความหนาของผนัง 10 เซนติเมตร (3.9 นิ้ว) และมีน้ำหนัก 240  ตัน (260 ตันสั้น ) [ 17 ]

ไอน้ำที่มีคุณภาพไอน้ำประมาณ 15% ถูกนำมาจากด้านบนของตัวแยกโดยใช้ตัวเก็บไอน้ำสองตัวต่อตัวแยก จากนั้นรวมกันและส่งไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหัน สองตัว ในห้องกังหัน จากนั้นไปยังคอนเดนเซอร์อุ่นซ้ำจนถึง 165 °C (329 °F) และสูบโดยปั๊มคอนเดนเสทไปยังเครื่องกำจัดอากาศ ซึ่งจะกำจัดส่วนที่เหลือของเฟสแก๊สและก๊าซที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน น้ำป้อน ที่ได้ จะถูกส่งไปยังตัวแยกไอน้ำโดยปั๊มน้ำป้อนและผสมกับน้ำจากตัวแยกไอน้ำที่ทางออก จากด้านล่างของตัวแยกไอน้ำ น้ำป้อนจะถูกส่งผ่านท่อลง 12 ท่อ (จากแต่ละตัวแยก) ไปยังเฮดเดอร์ดูดของปั๊มหมุนเวียนหลัก และกลับเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์[ 28 ]มี ระบบ แลกเปลี่ยนไอออนรวมอยู่ในวงจรเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนออกจากน้ำป้อน

กังหันประกอบด้วยโรเตอร์แรงดันสูง (ทรงกระบอก) หนึ่งตัวและโรเตอร์แรงดันต่ำสี่ตัว ตัวแยกแรงดันต่ำห้าตัวใช้สำหรับให้ความร้อนแก่ไอน้ำด้วยไอน้ำสดก่อนที่จะป้อนไปยังขั้นตอนถัดไปของกังหัน ไอน้ำที่ไม่ควบแน่นจะถูกป้อนเข้าสู่คอนเดนเซอร์ ผสมกับคอนเดนเสทจากตัวแยก จากนั้นปั๊มคอนเดนเสทขั้นแรกจะป้อนไปยังเครื่องกรองทางเคมี (แลกเปลี่ยนไอออน) จากนั้นปั๊มคอนเดนเสทขั้นที่สองจะป้อนไปยังเครื่องกำจัดอากาศสี่เครื่อง ซึ่งจะกำจัดก๊าซที่ละลายและก๊าซที่ปะปนอยู่ เครื่องกำจัดอากาศยังทำหน้าที่เป็นถังเก็บน้ำป้อนด้วย จากเครื่องกำจัดอากาศ น้ำจะถูกปั๊มผ่านตัวกรองและเข้าไปในส่วนล่างของดรัมตัวแยกไอน้ำ[ 29 ]

ปั๊มหมุนเวียนหลักมีกำลังการผลิต 5,500–12,000 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง และใช้มอเตอร์ไฟฟ้า ขนาด 6 กิโลโวลต์ เป็นแหล่งพลังงาน อัตราการไหลของสารหล่อเย็นปกติอยู่ที่ 8,000 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงต่อปั๊ม ซึ่งจะลดลงโดยวาล์วควบคุมเหลือ 6,000–7,000 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงเมื่อกำลังของเครื่องปฏิกรณ์ต่ำกว่า 500 เมกะวัตต์ ปั๊มแต่ละตัวมีวาล์วควบคุมการไหลและวาล์วกันไหลย้อนกลับที่ทางออก และวาล์วปิดที่ทั้งทางเข้าและทางออก ช่องความดันแต่ละช่องในแกนเครื่องปฏิกรณ์มีวาล์วควบคุมการไหล ของตัวเอง เพื่อให้สามารถปรับการกระจายอุณหภูมิในแกนเครื่องปฏิกรณ์ให้เหมาะสมที่สุด แต่ละช่องมี เครื่องวัดการไหลแบบลูกบอล

อัตราการไหลของสารหล่อเย็นตามกำหนดผ่านเครื่องปฏิกรณ์คือ 46,000–48,000 m³ / h อัตราการไหลของไอน้ำที่กำลังเต็มที่คือ 5,440–5,600 ตัน (6,000–6,170 ตันสั้น)/h [ 18 ]

อุณหภูมิที่กำหนดของสารหล่อเย็นที่ทางเข้าของเครื่องปฏิกรณ์อยู่ที่ประมาณ 265–270 °C (509–518 °F) และอุณหภูมิขาออก 284 °C (543 °F) ที่ความดันในดรัมแยกและเครื่องปฏิกรณ์ 6.9 เมกะปาสคาล (69 บาร์; 1,000 psi) [ 18 ] [ 16 ]ความดันและอุณหภูมิขาเข้าเป็นตัวกำหนดความสูงที่การเดือดเริ่มต้นในเครื่องปฏิกรณ์ หากอุณหภูมิของสารหล่อเย็นไม่ต่ำกว่าจุดเดือดที่ความดันของระบบมากพอ การเดือดจะเริ่มต้นที่ส่วนล่างสุดของเครื่องปฏิกรณ์แทนที่จะเป็นส่วนที่สูงกว่า ด้วยตัวดูดซับในแกนเครื่องปฏิกรณ์น้อย เช่น ในระหว่างอุบัติเหตุเชอร์โนบิลค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่างที่เป็นบวกของเครื่องปฏิกรณ์ทำให้เครื่องปฏิกรณ์มีความไวต่ออุณหภูมิของน้ำป้อนมาก ฟองน้ำเดือดนำไปสู่พลังงานที่เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้การก่อตัวของฟองเพิ่มขึ้น

หากอุณหภูมิของสารหล่อเย็นใกล้จุดเดือดมากเกินไป อาจเกิดการเกิด โพรงอากาศในปั๊ม และการทำงานของปั๊มอาจผิดปกติหรือหยุดทำงานโดยสิ้นเชิง อุณหภูมิของน้ำป้อนขึ้นอยู่กับการผลิตไอน้ำ ส่วนของเฟสไอน้ำจะถูกส่งไปยังกังหันและคอนเดนเซอร์ และกลับมาโดยมีอุณหภูมิต่ำกว่าอย่างมาก (155–165 °C (311–329 °F)) เมื่อเทียบกับน้ำที่กลับมาโดยตรงจากเครื่องแยกไอน้ำ (284 °C) ดังนั้น ที่กำลังของเครื่องปฏิกรณ์ต่ำ อุณหภูมิขาเข้าอาจสูงจนเป็นอันตรายได้ น้ำจะถูกรักษาไว้ต่ำกว่าอุณหภูมิอิ่มตัวเพื่อป้องกันการเดือดแบบฟิล์มและการลดลงของอัตราการถ่ายเทความร้อนที่เกี่ยวข้อง[ 17 ]

เครื่องปฏิกรณ์จะหยุดทำงานในกรณีที่ระดับน้ำในเครื่องแยกไอน้ำสูงหรือต่ำ (โดยมีเกณฑ์ระดับต่ำสองระดับที่เลือกได้) ความดันไอน้ำสูง การไหลของน้ำป้อนต่ำ การสูญเสียปั๊มหล่อเย็นหลักสองตัวในแต่ละด้าน การหยุดทำงานเหล่านี้สามารถปิดใช้งานได้ด้วยตนเอง[ 20 ]

ระดับน้ำในถังแยกไอน้ำ เปอร์เซ็นต์ของไอน้ำในท่อแรงดันของเครื่องปฏิกรณ์ ระดับที่น้ำเริ่มเดือดในแกนเครื่องปฏิกรณ์ ฟลักซ์นิวตรอนและการกระจายพลังงานในเครื่องปฏิกรณ์ และการไหลของน้ำป้อนผ่านแกนเครื่องปฏิกรณ์ ต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง ระดับน้ำในถังแยกไอน้ำส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดยปริมาณน้ำป้อน โดยมีถังกำจัดอากาศทำหน้าที่เป็นแหล่งเก็บน้ำ

อัตราการเพิ่มอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตของเครื่องปฏิกรณ์และสารหล่อเย็นคือ 10 °C (18 °F)/ชม. อัตราการลดอุณหภูมิสูงสุดคือ 30 °C (54 °F)/ชม. [ 18 ]

ระบบระบายความร้อนเครื่องปฏิกรณ์ฉุกเฉิน

เครื่องปฏิกรณ์มีระบบระบายความร้อนแกนกลางฉุกเฉิน (ECCS) ซึ่งประกอบด้วยถังเก็บน้ำสำรองเฉพาะ ถังสะสมไฮดรอลิก และปั๊ม ท่อ ECCS ถูกรวมเข้ากับระบบระบายความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ปกติ ECCS มีสามระบบที่เชื่อมต่อกับส่วนหัวของระบบระบายความร้อน ในกรณีที่เกิดความเสียหาย ระบบย่อย ECCS ระบบแรกจะให้การระบายความร้อนเป็นเวลาสูงสุด 100 วินาทีแก่ครึ่งหนึ่งของวงจรระบายความร้อน (อีกครึ่งหนึ่งจะถูกระบายความร้อนโดยปั๊มหมุนเวียนหลัก) และระบบย่อยอีกสองระบบจะจัดการการระบายความร้อนระยะยาวของเครื่องปฏิกรณ์[ 20 ]

ระบบย่อย ECCS ระยะสั้นประกอบด้วยถังสะสมสองกลุ่ม กลุ่มละหกถัง บรรจุน้ำที่ปกคลุมด้วยไนโตรเจนภายใต้ความดัน 10 เมกะปาสคาล (1,500 psi) เชื่อมต่อกับเครื่องปฏิกรณ์ด้วยวาล์วที่ทำงานเร็ว แต่ละกลุ่มสามารถจ่ายสารหล่อเย็นได้ 50% ของปริมาณสูงสุดไปยังครึ่งหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์ที่เสียหาย กลุ่มที่สามคือชุดปั๊มไฟฟ้าที่ดึงน้ำจากเครื่องกำจัดอากาศ ปั๊มระยะสั้นสามารถขับเคลื่อนได้โดยการหยุดหมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบหลัก[ 20 ]

ระบบ ECCS สำหรับการระบายความร้อนระยะยาวของวงจรที่เสียหายประกอบด้วยปั๊มไฟฟ้าสามคู่ ดึงน้ำจากสระลดแรงดัน น้ำจะถูกทำให้เย็นลงด้วยน้ำบริการของโรงงานโดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในท่อดูด ปั๊มแต่ละคู่สามารถจ่ายน้ำหล่อเย็นได้ครึ่งหนึ่งของปริมาณสูงสุด ระบบ ECCS สำหรับการระบายความร้อนระยะยาวของวงจรที่ยังคงสภาพสมบูรณ์ประกอบด้วยปั๊มแยกกันสามตัว ดึงน้ำจากถังเก็บน้ำควบแน่น แต่ละตัวสามารถจ่ายน้ำได้ครึ่งหนึ่งของปริมาณสูงสุด ปั๊ม ECCS ได้รับพลังงานจากสายส่งไฟฟ้าภายใน 6 kV ที่จำเป็น โดยมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสำรอง วาล์วบางตัวที่ต้องการพลังงานอย่างต่อเนื่องก็มีแบตเตอรี่สำรองด้วย[ 20 ]

ระบบควบคุมและกำกับดูแลเครื่องปฏิกรณ์

ห้องควบคุมของระบบ RBMK รุ่นแรกที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคิร์สค์
ห้องควบคุมของโรงไฟฟ้าเชอร์โนบิล หน่วยที่ 3 ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์แบบ RBMK รุ่นที่สอง และเป็นเครื่องปฏิกรณ์คู่แฝดกับหน่วยที่ 4 ทางด้านซ้ายมีจอแสดงผลจำลองทรงกลมขนาดใหญ่สำหรับแสดงแผนผังแต่ละช่องสัญญาณหรือแผนผังแกนกลาง

การกระจายความหนาแน่นของพลังงานในเครื่องปฏิกรณ์วัดได้โดยใช้ห้องไอออนไนเซชันที่อยู่ภายในและภายนอกแกนกลาง ระบบควบคุมการกระจายความหนาแน่นของพลังงานทางกายภาพ (PPDDCS) มีเซ็นเซอร์อยู่ภายในแกนกลาง ในขณะที่ระบบควบคุมและป้องกันเครื่องปฏิกรณ์ (RCPS) ใช้เซ็นเซอร์ในแกนกลางและในถังป้องกันทางชีวภาพด้านข้าง เซ็นเซอร์ภายนอกในถังตั้งอยู่รอบระนาบกลางของเครื่องปฏิกรณ์ ดังนั้นจึงไม่แสดงการกระจายพลังงานตามแนวแกนหรือข้อมูลเกี่ยวกับพลังงานในส่วนกลางของแกนกลาง

มีอุปกรณ์ตรวจสอบการกระจายพลังงานแบบรัศมีมากกว่า 100 ตัว และแบบแกน 12 ตัว โดยใช้ตัวตรวจจับแบบมีแหล่งจ่ายไฟในตัว มีการใช้เครื่องวัดปฏิกิริยาและห้องเริ่มต้นการทำงานแบบถอดได้เพื่อตรวจสอบการเริ่มต้นการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ กำลังไฟฟ้ารวมของเครื่องปฏิกรณ์จะถูกบันทึกเป็นผลรวมของกระแสไฟฟ้าในห้องไอออนไนซ์ด้านข้าง ความชื้นและอุณหภูมิของก๊าซที่ไหลเวียนในช่องต่างๆ จะถูกตรวจสอบโดยระบบตรวจสอบความสมบูรณ์ของท่อความดัน

ระบบ PPDDCS และ RCPS ควรจะทำงานเสริมซึ่งกันและกัน ระบบ RCPS ประกอบด้วยแท่งควบคุมที่เคลื่อนที่ได้ 211 แท่ง อย่างไรก็ตาม ทั้งสองระบบมีข้อบกพร่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับกำลังไฟฟ้าของเครื่องปฏิกรณ์ต่ำ ระบบ PPDDCS ถูกออกแบบมาเพื่อรักษาระดับความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้าของเครื่องปฏิกรณ์ให้อยู่ระหว่าง 10 ถึง 120% ของระดับปกติ และควบคุมกำลังไฟฟ้ารวมของเครื่องปฏิกรณ์ให้อยู่ระหว่าง 5 ถึง 120% ของระดับปกติ ระบบย่อย LAC-LAP (การควบคุมอัตโนมัติเฉพาะที่และการป้องกันอัตโนมัติเฉพาะที่) ของ RPCS อาศัยห้องไอออนไนเซชันภายในเครื่องปฏิกรณ์และจะทำงานที่ระดับกำลังไฟฟ้าสูงกว่า 10%

ต่ำกว่าระดับดังกล่าว ระบบอัตโนมัติจะถูกปิดใช้งาน และเซ็นเซอร์ภายในแกนกลางจะไม่สามารถเข้าถึงได้ หากไม่มีระบบอัตโนมัติและต้องพึ่งพาเฉพาะห้องไอออนไนเซชันด้านข้าง การควบคุมเครื่องปฏิกรณ์จะทำได้ยากมาก ผู้ปฏิบัติงานไม่มีข้อมูลเพียงพอที่จะควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ได้อย่างน่าเชื่อถือ และต้องอาศัยสัญชาตญาณของตนเอง ในระหว่างการเริ่มต้นเครื่องปฏิกรณ์ที่มีแกนกลางปราศจากสารพิษ การขาดข้อมูลนี้สามารถจัดการได้ เนื่องจากเครื่องปฏิกรณ์ทำงานได้อย่างคาดการณ์ได้ แต่แกนกลางที่ปนเปื้อนสารพิษไม่สม่ำเสมออาจทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมออย่างมากในการกระจายพลังงาน ซึ่งอาจส่งผลร้ายแรงถึงขั้นหายนะได้

ระบบป้องกันฉุกเฉินของเครื่องปฏิกรณ์ (EPS) ได้รับการออกแบบมาเพื่อปิดเครื่องปฏิกรณ์เมื่อค่าพารามิเตอร์การทำงานเกินขีดจำกัด การออกแบบคำนึงถึงการยุบตัวของไอน้ำในแกนกลางเมื่ออุณหภูมิของเชื้อเพลิงลดลงต่ำกว่า 265 °C การระเหยของสารหล่อเย็นในช่องเชื้อเพลิงในสภาวะเครื่องปฏิกรณ์เย็น และการติดขัดของแท่งป้องกันฉุกเฉินบางส่วน อย่างไรก็ตาม ความเร็วในการสอดแท่งควบคุมที่ช้า ประกอบกับการออกแบบที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาบวกเฉพาะที่ขณะที่ตัวดันเคลื่อนที่ผ่านส่วนล่างของแกนกลาง ทำให้เกิดสถานการณ์ที่เป็นไปได้หลายประการที่การเริ่มทำงานของ EPS อาจก่อให้เกิดหรือทำให้การเกิดภาวะเครื่องปฏิกรณ์ทำงานผิดปกติรุนแรงขึ้นได้

ระบบคอมพิวเตอร์ SKALA หรือ SCALA สำหรับการคำนวณขอบเขตปฏิกิริยาจะรวบรวมข้อมูลจากแหล่งข้อมูลประมาณ 4,000 แหล่ง จุดประสงค์คือเพื่อช่วยผู้ปฏิบัติงานในการควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ให้อยู่ในสภาวะคงที่ ต้องใช้เวลา 10 ถึง 15 นาทีในการวนรอบการวัดทั้งหมดและคำนวณผลลัพธ์ SKALA ไม่สามารถควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ได้ แต่ให้คำแนะนำแก่ผู้ปฏิบัติงานเท่านั้น และใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในยุค 1960 [ 30 ]

ผู้ปฏิบัติงานสามารถปิดใช้งานระบบความปลอดภัยบางส่วน รีเซ็ตหรือระงับสัญญาณเตือนบางอย่าง และข้ามการตัดวงจร อัตโนมัติได้ โดยการต่อสายเคเบิลเข้ากับขั้วต่อที่เข้าถึงได้ การปฏิบัติเช่นนี้ได้รับอนุญาตภายใต้สถานการณ์บางอย่าง

เครื่องปฏิกรณ์นี้ติดตั้งอุปกรณ์ตรวจจับการรั่วไหลของแท่งเชื้อเพลิง เครื่องตรวจ จับแบบนับแสงวับ (scintillation counter detector) ซึ่งไวต่อพลังงานของผลิตภัณฑ์ฟิสชันที่มีอายุสั้น ถูกติดตั้งบนรถเข็นพิเศษและเคลื่อนที่ไปเหนือทางออกของช่องเชื้อเพลิง โดยจะส่งสัญญาณเตือนหากตรวจพบกัมมันตภาพรังสีที่เพิ่มขึ้นในกระแสน้ำและไอน้ำ

ในห้องควบคุม RBMK จะมีแผงขนาดใหญ่สองแผงหรือจอแสดงผลจำลองที่แสดงมุมมองด้านบนของเครื่องปฏิกรณ์ จอแสดงผลหนึ่งประกอบด้วยหน้าปัดสีหรือตัวบ่งชี้ตำแหน่งแท่งเป็นส่วนใหญ่หรือทั้งหมด (ใน RBMK รุ่นแรก) หน้าปัดเหล่านี้แสดงตำแหน่งของแท่งควบคุมภายในเครื่องปฏิกรณ์ และสีของตัวเรือนหน้าปัดจะตรงกับสีของแท่งควบคุม ซึ่งสีต่างๆ จะสอดคล้องกับหน้าที่ของมัน เช่น สีแดงสำหรับแท่งควบคุมอัตโนมัติ จอแสดงผลอีกจอหนึ่งเป็นแผนที่แกนกลางหรือแผนที่ช่องแกนกลาง มีลักษณะเป็นวงกลม ทำจากแผ่นกระเบื้อง และแสดงทุกช่องบนเครื่องปฏิกรณ์ แผ่นกระเบื้องแต่ละแผ่นทำจากฝาครอบไฟเดี่ยวที่มีหมายเลขช่อง[ 31 ]และหลอดไฟไส้ และหลอดไฟแต่ละดวงจะสว่างขึ้นเพื่อแสดงพารามิเตอร์ช่องที่อยู่นอกข้อกำหนด (สูงกว่าหรือต่ำกว่าปกติ)

ผู้ปฏิบัติงานต้องพิมพ์หมายเลขช่องที่ได้รับผลกระทบ จากนั้นดูเครื่องมือเพื่อค้นหาว่าพารามิเตอร์ใดอยู่นอกข้อกำหนด แผนที่หลักแสดงข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ SKALA แต่ละหน่วยมีคอมพิวเตอร์ของตนเองซึ่งตั้งอยู่ในห้องแยกต่างหาก ห้องควบคุมยังมีเครื่องบันทึกแผนภูมิหรือแนวโน้ม ห้องควบคุม RBMK บางห้องได้รับการอัปเกรดด้วยจอวิดีโอขนาดใหญ่ซึ่งแทนที่จอแสดงผลจำลองและเครื่องบันทึกแผนภูมิส่วนใหญ่ และขจัดความจำเป็นในการพิมพ์หมายเลขช่อง โดยผู้ปฏิบัติงานสามารถวางเคอร์เซอร์เหนือไทล์ (ซึ่งตอนนี้เป็นตัวแทน) เพื่อแสดงพารามิเตอร์ที่แสดงอยู่ด้านล่างของจอวิดีโอขนาดใหญ่[ 32 ]ห้องควบคุมตั้งอยู่ใต้พื้นห้องกำจัดอากาศ ทั้งสองห้องอยู่ในพื้นที่ระหว่างอาคารเครื่องปฏิกรณ์และอาคารกังหัน

ตามหน่วยที่ 3 ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สโมเลนสค์ การปิดระบบเครื่องปฏิกรณ์ประกอบด้วย (1) ระบบป้องกันฉุกเฉินแบบรวดเร็ว (BAZ) และ (2) ระบบป้องกันฉุกเฉิน (AZ-1) BAZ มีแท่ง scram แบบรวดเร็วที่ดึงออกตามปกติ 24 แท่ง ในขณะเดียวกัน AZ-1 มีแท่งด้านล่าง 32 แท่ง (แท่งที่เสียบเข้าไปด้านล่างสำหรับการปรับรูปร่างกำลังตามแนวแกน) แท่งควบคุมกำลังไฟฟ้าเฉพาะที่ 9 แท่ง (ควบคุมโดยการตรวจสอบฟลักซ์อัตโนมัติสำหรับโซนควบคุมเฉพาะที่ 9 โซน) แท่งป้องกันเฉพาะที่ 18 แท่ง (2 แท่งสำหรับแต่ละโซนควบคุมเฉพาะที่ เสียบเข้าไปหากกำลังไฟฟ้าเฉพาะที่เกิน 10% ที่ตั้งไว้ หรือเกิน 2% ที่ตั้งไว้พร้อมกับโหมด AZ-3 หรือ AZ-4) และแท่งควบคุมด้วยตนเอง 128 แท่ง[ 33 ]

การกักกัน

การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบ RBMK นั้นสร้างขึ้นโดยมีเป้าหมายหลักคือ มีกำลังสูง สร้างได้รวดเร็ว และบำรุงรักษาง่าย การสร้างโครงสร้างกักเก็บทางกายภาพแบบเต็มรูปแบบสำหรับแต่ละเครื่องปฏิกรณ์จะทำให้ต้นทุนและเวลาในการก่อสร้างโรงงานแต่ละแห่งเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่า และเนื่องจากการออกแบบได้รับการรับรองจากกระทรวงวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ของโซเวียตว่ามีความปลอดภัยโดยเนื้อแท้เมื่อใช้งานภายในพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้ ทางการโซเวียตจึงสันนิษฐานว่าการปฏิบัติตามหลักการอย่างถูกต้องโดยคนงานจะทำให้อุบัติเหตุใดๆ เป็นไปไม่ได้ เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ถูกออกแบบมาเพื่อให้สามารถเปลี่ยนแท่งเชื้อเพลิงได้ในขณะที่เครื่องกำลังทำงานเต็มกำลังโดยไม่ต้องปิดระบบ เช่นเดียวกับเครื่องปฏิกรณ์น้ำหนักเบาความดันCANDUและ เครื่องปฏิกรณ์ IPHWR ของอินเดีย ทั้งเพื่อการเติมเชื้อเพลิงและ การผลิต พลูโทเนียมสำหรับอาวุธนิวเคลียร์ซึ่งต้องใช้เครนขนาดใหญ่เหนือแกนกลางของเครื่อง ปฏิกรณ์

เนื่องจากแกนปฏิกรณ์ RBMK มีความสูงมาก (ประมาณ 7 เมตร (23 ฟุต 0 นิ้ว)) ค่าใช้จ่ายและความยากลำบากในการสร้างโครงสร้างกักเก็บขนาดใหญ่จึงเป็นอุปสรรคต่อการสร้างโครงสร้างกักเก็บฉุกเฉินเพิ่มเติมสำหรับท่อต่างๆ บนยอดแกนปฏิกรณ์ ในอุบัติเหตุเชอร์โนบิลความดันเพิ่มสูงขึ้นมากพอที่จะทำให้ส่วนบนของปฏิกรณ์ระเบิดออก ส่งผลให้ช่องเชื้อเพลิงแตกและเกิดไฟไหม้ขนาดใหญ่เมื่ออากาศสัมผัสกับแกนกราไฟต์ที่ร้อนจัด หลังจากอุบัติเหตุเชอร์โนบิล ปฏิกรณ์ RBMK รุ่นเก่าบางส่วนได้รับการปรับปรุงใหม่ด้วยระบบกักเก็บอุบัติเหตุ ซึ่งคล้ายกับที่ใช้ในหน่วยที่ 4 ของเชอร์โนบิล

ส่วนล่างของเครื่องปฏิกรณ์ถูกปิดล้อมด้วยห้องกันน้ำ มีช่องว่างระหว่างก้นเครื่องปฏิกรณ์กับพื้น ระบบป้องกันแรงดันเกินในห้องเครื่องปฏิกรณ์ประกอบด้วยชุดระบายไอน้ำที่ฝังอยู่ในพื้นและนำไปสู่ท่อจ่ายไอน้ำหลักที่ปิดด้วยแผ่นแตกและเปิดออกสู่ทางเดินจ่ายไอน้ำใต้เครื่องปฏิกรณ์ที่ระดับ +6 พื้นของทางเดินมีทางเข้าของท่อแนวตั้งจำนวนมาก ซึ่งนำไปสู่ก้นสระลดแรงดัน (สระ "ฟองอากาศ") ที่ระดับ +3 และ +0 ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ ซึ่งคาดการณ์ว่าจะเกิดขึ้นอย่างมากที่สุดเพียงหนึ่งหรือสองช่องแรงดัน ไอน้ำจะถูกเป่าผ่านน้ำและควบแน่นที่นั่น ลดแรงดันเกินในห้องกันน้ำ ความสามารถในการไหลของท่อไปยังสระจำกัดความสามารถในการป้องกันไว้ที่การแตกพร้อมกันของช่องแรงดันสองช่องเท่านั้น ความล้มเหลวจำนวนมากจะทำให้เกิดแรงดันสะสมมากพอที่จะยกแผ่นปิด ("โครงสร้าง E" ซึ่งตั้งชื่อเล่นว่า "Elena" หลังจากการระเบิด ไม่ควรสับสนกับเครื่องปฏิกรณ์ ELENA ของรัสเซีย ) ตัดช่องทางเชื้อเพลิงที่เหลือ ทำลายระบบการสอดแท่งควบคุม และอาจทำให้แท่งควบคุมหลุดออกจากแกนกลางได้[ 34 ]

ระบบกักเก็บได้รับการออกแบบให้สามารถรับมือกับความล้มเหลวของท่อส่งน้ำลง ปั๊ม และการกระจายและทางเข้าของน้ำป้อนได้ ช่องที่กันรั่วรอบปั๊มสามารถทนต่อแรงดันเกิน 0.45 MPa (65 psi) ได้ ส่วนหัวของการกระจายและช่องทางเข้าสามารถรับมือกับแรงดันเกิน 0.08 MPa (12 psi) และมีการระบายอากาศผ่านวาล์วตรวจสอบไปยังช่องที่กันรั่วได้ โพรงเครื่องปฏิกรณ์สามารถรับมือกับแรงดันเกิน 0.18 MPa (26 psi) และมีการระบายอากาศผ่านวาล์วตรวจสอบไปยังช่องที่กันรั่วได้ ระบบระงับแรงดันสามารถรับมือกับความล้มเหลวของช่องเครื่องปฏิกรณ์หนึ่งช่อง ส่วนหัวของปั๊ม หรือส่วนหัวของการกระจายได้[ 20 ]

การรั่วไหลในท่อไอน้ำและตัวแยกจะไม่ได้รับการจัดการ ยกเว้นการรักษาแรงดันให้ต่ำกว่าเล็กน้อยในแกลเลอรีท่อไรเซอร์และช่องดรัมไอน้ำเมื่อเทียบกับในห้องปฏิกรณ์ พื้นที่เหล่านี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อทนต่อแรงดันเกิน ทางเดินกระจายไอน้ำมีคอนเดนเซอร์พื้นผิวระบบสปริงเกลอร์ดับเพลิงซึ่งทำงานทั้งในกรณีเกิดอุบัติเหตุและการทำงานปกติ จะได้รับน้ำจากสระระงับแรงดันผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ระบายความร้อนด้วยน้ำบริการของโรงงาน และระบายความร้อนอากาศเหนือสระ เครื่องทำความเย็นแบบเจ็ทตั้งอยู่ในส่วนบนสุดของช่องต่างๆ บทบาทของมันคือการระบายความร้อนอากาศและกำจัดไอน้ำและอนุภาคละอองลอยกัมมันตรังสี[ 20 ]

การกำจัดไฮโดรเจนออกจากช่องที่ปิดสนิทจะดำเนินการโดยการกำจัดอากาศ 800 m³ ( 28,000 ลูกบาศก์ฟุต) ต่อชั่วโมง การกรอง และการปล่อยสู่บรรยากาศ การกำจัดอากาศจะหยุดโดยอัตโนมัติในกรณีที่สารหล่อเย็นรั่ว และต้องเริ่มการทำงานใหม่ด้วยตนเอง ไฮโดรเจนมีอยู่ระหว่างการทำงานปกติเนื่องจากการรั่วไหลของสารหล่อเย็น (สันนิษฐานว่ามากถึง 2 ตัน (2.2 ตันสั้น) ต่อชั่วโมง) [ 20 ]

ระบบอื่นๆ

สำหรับระบบนิวเคลียร์ที่กล่าวถึงในที่นี้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลถูกนำมาเป็นตัวอย่าง

ระบบไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า 330 kV และ 750 kV บล็อกนี้มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สองเครื่อง ที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย 750 kV โดยใช้หม้อแปลงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตัวเดียว เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับหม้อแปลงร่วมโดยใช้สวิตช์สองตัวแบบอนุกรม ระหว่างนั้นจะมีหม้อแปลงประจำหน่วยเชื่อมต่ออยู่เพื่อจ่ายพลังงานให้กับระบบของโรงไฟฟ้าเอง ดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแต่ละเครื่องจึงสามารถเชื่อมต่อกับหม้อแปลงประจำหน่วยเพื่อจ่ายพลังงานให้กับโรงไฟฟ้า หรือเชื่อมต่อกับหม้อแปลงประจำหน่วยและหม้อแปลงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อจ่ายพลังงานให้กับโครงข่ายด้วย สาย 330 kV โดยปกติจะไม่ใช้งาน และทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายไฟภายนอก โดยเชื่อมต่อผ่านหม้อแปลงสถานีเข้ากับระบบไฟฟ้าของโรงไฟฟ้า[ 20 ]

โรงงานสามารถขับเคลื่อนด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของตนเอง หรือรับพลังงานจากโครงข่าย 750 kV ผ่านหม้อแปลงเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือจากโครงข่าย 330 kV ผ่านหม้อแปลงสถานี หรือจากบล็อกโรงไฟฟ้าอื่นผ่านบัสบาร์ สำรองสองชุด ในกรณีที่ไฟฟ้าภายนอกดับทั้งหมด ระบบที่จำเป็นสามารถขับเคลื่อนด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลได้ หม้อแปลงแต่ละหน่วยเชื่อมต่อกับแผงจ่ายไฟหลัก 6 kV สองแผง A และ B (เช่น 7A, 7B, 8A, 8B สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 7 และ 8) ซึ่งจ่ายไฟให้กับตัวขับหลักที่ไม่จำเป็น และเชื่อมต่อกับหม้อแปลงสำหรับไฟหลัก 4 kV และบัสบาร์สำรอง 4 kV [ 20 ]

แผง 7A, 7B และ 8B ยังเชื่อมต่อกับสายไฟหลักสามเส้น ได้แก่ สำหรับปั๊มหล่อเย็น ซึ่งแต่ละเส้นมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเป็นของตัวเอง ในกรณีที่วงจรหล่อเย็นล้มเหลวพร้อมกับการสูญเสียพลังงานภายนอก พลังงานที่จำเป็นสามารถจ่ายได้โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบที่หมุนช้าลงเป็นเวลาประมาณ 45–50 วินาที ในระหว่างนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลควรจะเริ่มทำงาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติภายใน 15 วินาทีเมื่อสูญเสียพลังงานจากภายนอก[ 20 ]

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ

พลังงานไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเทอร์โบระบายความร้อนด้วยไฮโดรเจนขนาด 500 เมกะวัตต์จำนวน 2 เครื่อง ซึ่งตั้งอยู่ในห้องเครื่องจักรยาว 600 เมตร (1,968 ฟุต 6 นิ้ว) ติดกับอาคารเครื่องปฏิกรณ์กังหันซึ่งเป็นกังหันห้าสูบ K-500-65/3000 ที่มีชื่อเสียงนั้นได้รับการจัดหาโดยโรงงานผลิตกังหันKharkiv เครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ TVV-500 โรเตอร์ของกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าติดตั้งอยู่บนเพลาเดียวกัน น้ำหนักรวมของโรเตอร์เกือบ 200 ตัน (220 ตันสั้น) และความเร็วรอบที่กำหนดคือ 3000  รอบต่อนาที[ 17 ]

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกังหันมีความยาว 39 เมตร (127 ฟุต 11 นิ้ว) และมีน้ำหนักรวม 1,200 ตัน (1,300 ตันสั้น) อัตราการไหลของสารหล่อเย็นสำหรับกังหันแต่ละตัวคือ 82,880 ตัน (91,360 ตันสั้น)/ชั่วโมง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ 20 กิโลโวลต์ 50 เฮิรตซ์ สเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกระบายความร้อนด้วยน้ำ ในขณะที่โรเตอร์ถูกระบายความร้อนด้วยไฮโดรเจนไฮโดรเจนสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตขึ้นในสถานที่โดยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส [ 17 ] การออกแบบและความน่าเชื่อถือของกังหันทำให้ได้รับรางวัลแห่งรัฐของยูเครนในปี 1979

โรงงานผลิตกังหันลมคาร์คิฟ (ปัจจุบันคือ Turboatom ) ได้พัฒนากังหันลมรุ่นใหม่ K-500-65/3000-2 ในภายหลัง เพื่อลดการใช้โลหะมีค่า โรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลติดตั้งกังหันลมทั้งสองแบบ โดยบล็อก 4 ใช้รุ่นใหม่กว่า

รูปแบบการออกแบบ

อาร์บีเอ็มเค-1500

ความแตกต่างหลักระหว่างเครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1000 และ RBMK-1500 คือ RBMK-1500 ใช้น้ำหล่อเย็นน้อยกว่า โดยใช้การไหลแบบลามินาร์เกลียวแทนการไหลแบบลามินาร์ เชิงเส้น ผ่านช่องทางต่างๆ นอกจากนี้ RBMK-1500 ยังใช้ยูเรเนียมน้อยกว่า การไหลแบบเกลียวเกิดจากตัวสร้างความปั่นป่วนในชุดประกอบเชื้อเพลิงและช่วยเพิ่มการระบายความร้อน[ 35 ] [ 36 ] RBMK-1500 มีการไหลของสารหล่อเย็นในแกนกลางเพิ่มขึ้น[ 37 ]เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่างที่เป็นบวกของ RBMK ปริมาณน้ำหล่อเย็นที่ลดลงจึงทำให้ได้กำลังไฟฟ้าที่สูงขึ้น ดังที่ชื่อบ่งบอก เครื่องปฏิกรณ์นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า 1500 เมกะวัตต์ เครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้และกำลังการผลิตนี้มีเพียงเครื่องปฏิกรณ์ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อิกนาลินาเท่านั้น[ 38 ]

RBMK-2000 และ RBMK-3600

RBMK-2000 [ 35 ]และ RBMK-3600 [ 39 ]ได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า 2000 และ 3600 เมกะวัตต์ ตามลำดับ RBMK-2000 จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางช่องและจำนวนแท่งเชื้อเพลิงต่อชุดเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ยังคงขนาดของแกนปฏิกรณ์ให้เท่ากับ RBMK-1000 และ RBMK-1500 [ 40 ] [ 41 ] RBMK-3600 คาดว่าจะคล้ายกับ RBMK-1500 โดยจะมีการเพิ่มตัวปั่นป่วนเข้าไปในการออกแบบของ RBMK-2000 เพื่อเพิ่มการระบายความร้อน

RBMKP-2400

ช่องเครื่องปฏิกรณ์ RBMKP-2400

RBMKP -2400 ( РБМКП-2400 ) มีรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าแทนที่จะเป็นทรงกระบอก และเป็นการออกแบบแบบโมดูลาร์ที่สามารถขยายได้ยาวไม่จำกัดในทางทฤษฎี โดยมีตัวแยกไอน้ำแนวตั้ง ซึ่งตั้งใจจะผลิตเป็นส่วนๆ ที่โรงงานเพื่อประกอบในสถานที่ ได้รับการออกแบบให้มีกำลังการผลิต 2400 MWe และมีประสิทธิภาพเชิงความร้อน สูงขึ้น เนื่องจาก การให้ ความร้อนไอน้ำโดยตรงในแกนปฏิกรณ์ในช่องเชื้อเพลิงพิเศษที่มีแท่งเชื้อเพลิงหุ้มด้วยสแตนเลสแทนที่จะเป็นการหุ้มด้วยเซอร์คาลอยที่พบได้ทั่วไป ทำให้อุณหภูมิไอน้ำขาออกอยู่ที่ 450 °C ยังไม่มีการสร้างปฏิกรณ์ที่มีกำลังการผลิตขนาดนี้ โดยปฏิกรณ์ที่ทรงพลังที่สุดในปัจจุบัน ณ ปี 2018 คือ EPR ขนาด 1750 MWe [ 38 ]การพัฒนาการออกแบบนี้ถูกยกเลิกหลังจากภัยพิบัติเชอร์โนบิล RBMKP-4800 จะมีช่องระเหยและช่องให้ความร้อนสูงเกินจำนวนที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้กำลังการผลิตเพิ่มขึ้น[ 42 ] [ 43 ]มีการวางแผน RBMKP-2400 สองเครื่องสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Kostroma [ 44 ]

ข้อกำหนดทางเทคนิค

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของ RBMK
ลักษณะเฉพาะ อาร์บีเอ็มเค-1000 อาร์บีเอ็มเค-1500 อาร์บีเอ็มเค-2000 อาร์บีเอ็มเค-3600 RBMKP-2400 RBMKP-4800
เอกสารอ้างอิง [ 45 ] [ 46 ][ 45 ] [ 46 ][ 45 ] [ 47 ]
กำลังความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ (เมกะวัตต์) 3200 4800 5400
กำลังไฟฟ้าของหน่วย (เมกะวัตต์) 1000 1500 2000 3600 2400 4800
ประสิทธิภาพต่อหน่วย (ขั้นต้น), % 31.25 31.25 37.04
ความดันไอน้ำด้านหน้ากังหัน (หน่วยเป็น atm) 65 65 65
อุณหภูมิไอน้ำหน้ากังหัน (องศาเซลเซียส) 280 280 450
ขนาดของพื้นที่ใช้งาน (เมตร):
- ความสูง 7 7 7.05
— เส้นผ่านศูนย์กลาง (ความกว้าง × ความยาว) 11.8 11.8 7.05×25.38
ปริมาณยูเรเนียม, t 192 189 220
การเสริมคุณค่า 235 % U
— ช่องระเหย 2.6-3.0 2.6-2.8 1.8
— ช่องทางความร้อนสูงเกิน 2.2
จำนวนช่องสัญญาณ:
— การระเหย 22.5 25.4 20.2
— ความร้อนสูงเกิน 18.9
การเผาไหม้เฉลี่ย, MWd/kg
— ในช่องระเหย 22.5 25.4 20.2
— ในท่อส่งความร้อนสูงเกิน 18.9
ขนาดของเปลือกเชื้อเพลิง (เส้นผ่านศูนย์กลาง × ความหนา) มิลลิเมตร:
— ช่องระเหย 13.5×0.9 13.5×0.9 13.5×0.9
— ช่องทางความร้อนสูงเกิน 10×0.3
วัสดุเปลือกของชิ้นส่วนเชื้อเพลิง:
— ช่องระเหย Zr + 2.5% Nb Zr + 2.5% Nb Zr + 2.5% Nb
— ช่องทางความร้อนสูงเกิน เหล็กกล้าไร้สนิม
จำนวนแท่งเชื้อเพลิงในตลับ 18 18
จำนวนเทปคาสเซ็ต 1693 1661

ศัพท์เฉพาะ

คำศัพท์ใน RBMK
รัสเซีย ภาษาอังกฤษ บันทึก
ตัวย่อ ครบกำหนด การถอดเสียงภาษาละติน
เอบีอาร์ автоматический ввод резерва avtomaticheskiy vvod rezerva สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติ
АЗ аварийная защита avariynaya zashchita การคุ้มครองฉุกเฉิน
АЗ активная зона aktivnaya zona แกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
АЗ-1 аварийная защита 1 avariynaya zashchita 1 การป้องกันฉุกเฉิน 1 ลดกำลังการผลิตของเครื่องปฏิกรณ์ลงเหลือ 60% ของกำลังการผลิตปกติ
АЗ-2 аварийная защита 2 avariynaya zashchita 2 การป้องกันฉุกเฉิน 2 ลดกำลังการผลิตของเครื่องปฏิกรณ์ลงเหลือ 50% ของกำลังการผลิตปกติ
АЗ-5 อพาร์ทเมนต์ 5 avariynaya zashchita 5 ระบบป้องกันฉุกเฉิน 5 ( scram ) ระบบป้องกันเหตุฉุกเฉินที่ติดตั้งในโรงไฟฟ้าที่มีเครื่องปฏิกรณ์ RBMK
АЗМ аварийная защита (сигнал) по превышению мощности avariynaya zashchita (สัญญาณ) po prevysheniyu moshchnosti ระบบป้องกันฉุกเฉิน (สัญญาณ) สำหรับไฟเกิน
АЗММ аварийная защита (ซิกนัล) по диапазону малой мощности อวาริยายา ซาชิตา (สัญญาณ) โป ดิอาปาโซนู มาลอย โมชชโนสติ ระบบป้องกันฉุกเฉิน (สัญญาณ) สำหรับช่วงกำลังไฟต่ำ
АЗРТ аварийная защита реакторной установки по технологическим параметрам (система) avariynaya zashchita reaktornoy ustanovki po technologicheskim parametram (ระบบ) ระบบป้องกันฉุกเฉินของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยพิจารณาจากพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยี (ระบบ)
АЗС аварийная защита (сигнал) по высокой температуре avariynaya zashchita (สัญญาณ) อุณหภูมิ vysokoy สัญญาณเตือนอุณหภูมิสูง
АЗС-П аварийная защита по аварийному увеличению скорости нарастания мощности в пусковом диапазоне avariynaya zashchita po avariynomu uvelicheniyu skorosti narastaniya moshchnosti v puskovom diapazone ระบบป้องกันฉุกเฉินสำหรับกรณีฉุกเฉินที่มีอัตราการเพิ่มขึ้นของกำลังไฟฟ้าในช่วงเริ่มต้น
АЗС-Р аварийная защита по скорости в рабочем диапазоне мощности реактора อวาริยายา ซัชชิตา โป สโครอสตี กับ ราโบเคม เดียปาโซน โมชชโนสตี เรียคโตรา ระบบป้องกันฉุกเฉินสำหรับความเร็วในช่วงการทำงานของกำลังเครื่องปฏิกรณ์
ไอเอส автоматизированная измерительная система ระบบ avtomatizirovannaya izmeritel'naya ระบบวัดอัตโนมัติ
เอพีเอ็น аварийный питательный насос avariynyy pitatel'nyy nasos ปั๊มป้อนฉุกเฉิน
อาร์ ผู้ดูแลระบบ avtomaticheskiy regulyator ตัวควบคุมอัตโนมัติ
АСКРО автоматизированная система контроля радиационной обстановки avtomatizirovannaya ระบบ kontrolya การแผ่รังสีnoy obstanovki ระบบตรวจสอบรังสีอัตโนมัติ
АСУТП автоматизированная система управления технологическими процессами avtomatizirovannaya ระบบ upravleniya tekhnologicheskimi protsessami ระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติ
БАЗ б ыстродействующая а варийная з ащита b ystrodeystvuyushchaya และ variynaya z ashchita การป้องกันฉุกเฉินที่ออกฤทธิ์เร็ว บาซ
บีบี бассейн-barboter บาสเซย์น-บาร์โบเตอร์ สระน้ำฟองอากาศ
บิค боковая ионизационная камера โบโควายา อิออนิซาตซิออนนายา ​​คาเมรา ห้องไอออนไนเซชันด้านข้าง
БОУ блочная обессоливающая установка โบลชนายา โอเบสโซลิวายุชชายา อุสตานอฟกา โรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลแบบบล็อก
บีพีวี бак питательной воды bak pitatel'noy vody ถังป้อนน้ำ
บีพียู блочная панель управления blochnaya panel' upravleniya แผงควบคุมบล็อก
БРУ-Б быстродействующее редукционное устройство со сбросом в барботер bystrodeystvuyushcheye reduktsionnoye ustroystvo ดังนั้น sbrosom กับ barboter วาล์วระบายไอน้ำสำหรับปล่อยไอน้ำไปยังหอระบบจำกัดพื้นที่เกิดอุบัติเหตุ (เครื่องพ่นไอน้ำ)
БРУ-Д быстродействующее редукционное устройство со сбросом в деаэратор bystrodeystvuyushcheye reduktsionnoye ustroystvo ดังนั้น sbrosom v deaerator วาล์วระบายไอน้ำสำหรับปล่อยไอน้ำไปยังเครื่องกำจัดอากาศ
БРУ-К быстродействующее редукционное устройство со сбросом в конденсатор турбины bystrodeystvuyushcheye reduktsionnoye ustroystvo ดังนั้น sbrosom v kondensator turbiny วาล์วระบายไอน้ำสำหรับปล่อยไอน้ำไปยังคอนเดนเซอร์ของกังหัน
БРУ-ТК быстродействующее редукционное устройство со сбросом в технологический конденсатор bystrodeystvuyushcheye reduktsionnoye ustroystvo ดังนั้น sbrosom v technologicheskiy kondensator อุปกรณ์ลดแรงดันความเร็วสูงพร้อมช่องระบายไปยังคอนเดนเซอร์ในกระบวนการผลิต
บีซี บาราบัน-ซีปาร์เตอร์ บาราบัน-เซพาเรเตอร์ เครื่องแยกดรัม
บีเอสเอ็ม быстрое снижение мощности บิสโทรเย ซนิซินีเย โมชโนสติ พลังงานลดลงอย่างรวดเร็ว
БЩУ блочный щит управления blochnyy shchit upravleniya แผงควบคุมบล็อก
БЩУ-Н блочный щит управления неоперативный blochnyy shchit upravleniya neoperativnyy แผงควบคุมบล็อกที่ไม่สามารถใช้งานได้
БЩУ-О блочный щит управления оперативный blochnyy shchit upravleniya operativnyy แผงควบคุมบล็อกการทำงาน
บีซีดี внутризонный датчик vnutrizonnyy datchik เซ็นเซอร์ภายในโซน
ВИК высотная ионизационная กล้อง วิโซตนายา อิออนิซัตชันนายา ​​คาเมรา ห้องไอออนไนเซชันระดับความสูง
วีเค верхний концевой выключатель เวอร์คนี คอนเซวอย วีคลูชาเทล' สวิตช์จำกัดบน
ВРД-В внутриреакторный датчик (контроля энерговыделения) высотный vnutrireaktornyy datchik (kontrolya energovydeleniya) vysotnyy เซ็นเซอร์ภายในเครื่องปฏิกรณ์ (การตรวจสอบการปล่อยพลังงาน) ระดับความสูง
ВРД-Р внутриреакторный датчик (контроля энерговыделения) радиальный vnutrireaktornyy datchik (kontrolya energovydeleniya) รัศมี'nyy เซ็นเซอร์ภายในเครื่องปฏิกรณ์ (ตรวจสอบการปล่อยพลังงาน) แบบรัศมี
วีเอสอาร์โอ вспомогательные системы реакторного отделения vspomogatel'nyye ระบบ reaktornogo otdeleniya ระบบเสริมของห้องปฏิกรณ์
จีพีเค главный предохранительный клапан glavnyy predokhranitel'nyy klapan วาล์วระบายหลัก
ГЦК главный циркуляционный контур glavnyy tsirkulyatsionnyy kontur วงจรการไหลเวียนหลัก
ГЦН главный циркуляционный насос กลาฟนีย ทซีร์คูลยัตซิออนนอย นาโซส ปั๊มหมุนเวียนหลัก เอ็มซีพี
ดีเคอี датчик контроля энерговыделения แดตชิก คอนโทรลยา พลังงานโกวีเดเลนิยา เซ็นเซอร์ตรวจวัดการปล่อยพลังงาน
ดีพี дополнительный поглотитель dopolnitel'nyy poglotitel' ตัวดูดซับเพิ่มเติม
ДРЕГ д иагностическая рег истрация параметров ดีอิกนอสติเชสกายาเร็ก อิสตรัทซิยา พาราเมตรอฟ การบันทึกค่าพารามิเตอร์เพื่อการวินิจฉัย เดรก
ดร.ก. дроссельно-регулирущий клапан drossel'no-reguliruyushchiy klapan วาล์วควบคุมคันเร่ง
ДЭ деаэраторная этажерка deaeratornaya etazherka แร็คไล่อากาศ
ЖРО жидкие радиоактивные отходы zhidkiye radioaktivnyye otkhody ของเสียกัมมันตรังสีเหลว
ЗРК запорно-регулирущий клапан zaporno-reguliruyushchiy คลาปัน วาล์วปิดและควบคุม
ИПУ импульсное предохранительное устройство อิมพัลส์นอย เพรโดกรานิเทลโนเย อุสทรอยสโว อุปกรณ์ความปลอดภัยแบบแรงกระตุ้น
ИСС информационно-измерительная система ข้อมูลระบบno-izmeritel'naya ระบบข้อมูลและการวัด
КГО контроль герметичности оболочки kontrol' germetichnosti obolochki การควบคุมความแน่นของเปลือก
เคดี камера деления คาเมร่า เดเลนิยา ห้องฟิชชัน
КИУМ коэффициент использования установленной мощности โคเอฟฟิตซิเยนต์ อิสโปลโซวานิยา อุสตานอฟเลนนอย โมชชนอสติ ปัจจัยการใช้ประโยชน์จากกำลังการผลิตที่ติดตั้ง
КМПЦ контур многократной принудительной циркуляции kontur mnogokratnoy prinuditel'noy tsirkulyatsii วงจรการไหลเวียนแบบบังคับหลายวงจร
โคโอ канал охлаждения отражателя คานัล โอคลาซเดนียา โอตราชาเตลยา ช่องระบายความร้อนของแผ่นสะท้อนแสง
เคพีอาร์ капитально-плановый ремонт kapital'no-planovyy remont การซ่อมบำรุงครั้งใหญ่ตามกำหนดการ
КРО кластерный регулирущий клапан คลาสเทอร์นีย เรกูลิรูยุชชิกลาปัน วาล์วควบคุมคลัสเตอร์
КУС ключ управления стержнями คลูช อัพราฟเลนิยา สเตอร์จเนียมี กุญแจควบคุมก้าน
КЦТК контроль целостности технологических каналов kontrol' tselostnosti tekhnologicheskikh kanalov การควบคุมความสมบูรณ์ของช่องทางกระบวนการ
ЛАЗ локальная аварийная защита โลกาลนายา อวาริยายา ซาชิตา การป้องกันเหตุฉุกเฉินในพื้นที่
ลาร์ локальный автоматический регулятор lokal'nyy avtomaticheskiy ผู้ควบคุม ตัวควบคุมอัตโนมัติในพื้นที่
ม.ร. максимальный запас реактивности maksimal'nyy zapas reaktivnosti ระยะขอบปฏิกิริยาสูงสุด
ม.ป.ณ. максимальная проектная авария มักสิมัลนายา โปรเยคตนายา อวาริยา อุบัติเหตุตามหลักการออกแบบสูงสุด
เอ็มทีเค мнемотабло технологических каналов mnemotablo เทคโนโลยีวิทยาเชสคิกคานาลอฟ การแสดงช่องทางเทคโนโลยีด้วยตัวช่วยจำ
เอ็มเอฟเค минимальный физический уровень мощности minimal'nyy fizicheskiy uroven' moshchnosti ระดับพลังกายขั้นต่ำ
НВК ниzhние водяные коммуникации นิซนีเย วอดียานี คอมมูนิกัตซี การสื่อสารทางน้ำระดับล่าง
เอ็นเค напорный коллектор napornyy kollektor ท่อร่วมแรงดัน
НСБ начальник смены блока nachal'nik smeny bloka หัวหน้างานกะ
НСС начальник смены станции nachal'nik smeny stantsii หัวหน้างานกะประจำสถานี
НФХ нейтронно-физические характеристики เนย์ตรอนโน-ฟิซิเชสกีเย คารักเทริสติกิ ลักษณะทางกายภาพของนิวตรอน
ОЗР оперативный запас реактивности operativnyy zapas reaktivnosti ขอบเขตการตอบสนองในการดำเนินงาน โออาร์เอ็ม
ตกลง обратный клапан obratnyy klapan วาล์วกันกลับ
ОПБ Общие положения безопасности ออบชีเย โปโลเซนยา เบโซปัสนอสติ ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทั่วไป
พีวีดี подогреватель высокого давления โพโดเกรเวเทล วิโซโกโก ดาวเลนิยา เครื่องทำความร้อนแรงดันสูง
พีวีเค пароводяные коммуникации parovodyanyye kommunikatsii การคมนาคมด้วยไอน้ำและน้ำ
พีเค-เอซี режим действия группы стержней перекомпенсации เรชิม เดย์สวิยา กลุ่ม สเตอร์จนีย์ เปเรคอมเพนซาซี โหมดการทำงานของกลุ่มก้านชดเชยเกิน
พีเคดี паровой компенсатор давления parovoy kompensator davleniya ตัวชดเชยแรงดันไอน้ำ
พีเอชเอ็น ปิตาเตลอินเนย์ насос pitatel'nyy nasos ปั๊มป้อนน้ำ
พีพีบี плотно-прочный бокс plotno-prochnyy boks กล่องที่ทนทานแน่นหนา
พีพีอาร์ планово-предупредительный ремонт planovo-predupreditel'nyy remont การบำรุงรักษาเชิงป้องกันตามกำหนดเวลา
ПРИЗМА пр ограмма из мерения м ощности а ппарата โปรแกรมม่าอิซเมเรนิยาออชชนอสติอาปาราตา โปรแกรมสำหรับวัดกำลังไฟของอุปกรณ์ ปริซมา, ปริซมา
พีเอสยู пассивное спринклерное устройство passivnoye สปริงเกอร์โนเย ustroystvo อุปกรณ์สปริงเกลอร์แบบพาสซีฟ
ПЭН ปิตาเตลอินเนย์ электронасос pitatel'nyy elektronasos ปั๊มไฟฟ้าป้อน
ПЯБ Правила ядерной безопасности pravila yadernoy bezopasnosti กฎระเบียบด้านความปลอดภัยทางนิวเคลียร์
РВ резервное возбуждение турбины rezervnoye vozbuzhdeniye turbiny ระบบกระตุ้นสำรองของกังหัน
РГК раздаточно-групповой коллектор ราซดาโตชโน-กรุปโปวอย คอลเล็คเตอร์ การแจกจ่ายและการรวบรวมกลุ่ม
РЗМ разгрузочно-загрузочная машина razgruzochno-zagruzochnaya มาชินา เครื่องจักรขนถ่ายสินค้า
РЗК разгрузочно-загрузочный комплекс razgruzochno-zagruzochnyy kompleks คอมเพล็กซ์ขนถ่ายสินค้า
РК СУЗ рабочий канал системы управления и защиты rabochiy kanal sistemy upravleniya และ zashchity ช่องทางการทำงานของระบบควบคุมและป้องกัน
พีพี ปฏิกิริยาตอบสนอง reaktornoye prostranstvo พื้นที่เครื่องปฏิกรณ์
พีอาร์ ручное регулирование ruchnoye regulirovaniye การควบคุมด้วยตนเอง
РУ ดำเนินการอีกครั้ง รีแอคเตอร์นายา อุสตานอฟกา การติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์
САОР с истема а варийного о хлаждения р еактора มีลักษณะที่แตกต่างกันหรือแตกต่างกันออกไป ระบบระบายความร้อนเครื่องปฏิกรณ์ฉุกเฉิน
ซีบี системы безопасности sistemy bezopasnosti ระบบรักษาความปลอดภัย
ซีบีพี стержень выгорающего поглотителя สเตอเซิน' วีโกรายัชเชโก โปโกลติเตลยา แท่งดูดซับที่เผาไหม้ได้
СГО система герметичного ограждения ระบบ germetichnogo ograzhdeniya ระบบปิดสนิท
สล. система локализации аварий sistema lokalizatsii avariy ระบบระบุตำแหน่งอุบัติเหตุ โรคอัลไซเมอร์
สกาลา с истема к онтроля а ппарата л енинградской а томная электростанция s istema k ontrolya a pparata L eningradskoy และ tomnaya elektrostantsiya ระบบควบคุมอุปกรณ์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เลนินกราด สกาลา, สกาลา
สป. стержень-поглотитель sterzhen'-poglotitel' แท่งดูดซับ
สปิร система пассивного отвода тепла ระบบ passivnogo otvoda tepla ระบบระบายความร้อนแบบพาสซีฟ
ซีอาร์เค стопорно-регулирущий клапан stoporno-reguliruyushchiy กลาปัน วาล์วปิดและควบคุม
ซีทีเค система технологического контроля ระบบเทคโนโลยี kontrolya ระบบควบคุมกระบวนการ
СУЗ с истема у правления и з ащиты หลักการของคุณคือ pravleniyaและashchityระบบควบคุมและป้องกัน ซูซ
СФКРЭ система физического контроля распределения энерговыделения ระบบ fizicheskogo kontrolya raspredeleniya พลังงาน govydeleniya ระบบควบคุมทางกายภาพสำหรับการกระจายพลังงาน
ซีซีเค система централизованного контроля ระบบ tsentralizovannogo kontrolya ระบบควบคุมส่วนกลาง หมายถึง สกาลา
ทีวีซี тепловыделяющая сборка teplovydelyayushchaya sborka ชุดประกอบเชื้อเพลิง
ТВЭЛтепловыделяющий элемент teplovydelyayushchiy element องค์ประกอบเชื้อเพลิงเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ทีวีแอล
ทีจี турбогенератор เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ
ทีเค технологический канал ช่องเทคโนโลจิสกี ช่องทางเทคโนโลยี
ทีเอช теплоноситель teplonositel' สารหล่อเย็น
УЗСП усилитель защиты по скорости пускового диапазона usilitel' zashchity po skorosti puskovogo diapazona แอมพลิฟายเออร์ป้องกันความเร็วช่วงเริ่มต้น
ยูเอสพี у короченный с тержень- п оглотитель (ручной) คุณ korochennyy s terzhen'- p oglotitel' (รุชนอย) ก้านดูดซับแบบสั้น (แบบแมนนวล) USP
ยูทีซี учебно-тренировочный центр uchebno-trenirovochnyy tsentr ศูนย์ฝึกอบรม
ЯТ ядерное топливо yadernoye toplivo เชื้อเพลิงนิวเคลียร์
ЯТЦ ядерный топливный цикл yadernyy toplivnyy tsikl วงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์
ЯЭУ ядерная энергетическая установка ยาเดอร์นายา เอนเนอร์เกติเชสกายา อุสตานอฟกา โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ประเด็นของ RBMK

เครื่องปฏิกรณ์ RBMK เครื่องที่ 4 ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลซึ่งถูกทำลายในภัยพิบัติเชอร์โนบิลปี 1986

ข้อบกพร่องด้านการออกแบบและปัญหาด้านความปลอดภัย

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ RBMK เป็นเครื่องปฏิกรณ์รุ่นแรกๆในยุคที่สองซึ่งพัฒนามาจากเทคโนโลยีของสหภาพโซเวียตในทศวรรษ 1950 โดยเน้นความเร็วในการผลิต แต่ลดทอนความปลอดภัยลงไป คุณลักษณะการออกแบบหลายประการพิสูจน์แล้วว่าไม่เสถียรอย่างอันตรายเมื่อใช้งานนอกเหนือจากข้อกำหนดการออกแบบ การตัดสินใจใช้แกนกราไฟต์กับเชื้อเพลิงยูเรเนียมธรรมชาติทำให้สามารถผลิตพลังงานได้มหาศาลในราคาเพียงหนึ่งในสี่ของ เครื่องปฏิกรณ์ น้ำหนักเบาซึ่งต้องบำรุงรักษามากกว่าและต้องใช้น้ำหนักเบา ที่มีราคาแพงในปริมาณมาก สำหรับการเริ่มต้นใช้งาน อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่ไม่ได้ตั้งใจของมันจะไม่ปรากฏให้เห็นอย่างเต็มที่จนกระทั่งเกิดภัยพิบัติเชอร์โนบิลในปี 1986

ค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่างบวกสูง

น้ำเบา (H₂O ธรรมดา)เป็นทั้งตัวลดความเร็วของนิวตรอนและตัวดูดซับนิวตรอนซึ่งหมายความว่าไม่เพียงแต่จะลดความเร็วของนิวตรอนให้มีความเร็วที่สมดุลกับโมเลกุลโดยรอบ ("ทำให้เกิดความร้อน" และเปลี่ยนนิวตรอนเหล่านั้นให้กลายเป็นนิวตรอนพลังงานต่ำ หรือที่เรียกว่านิวตรอนความร้อนซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับนิวเคลียสของยูเรเนียม-235 มากกว่านิวตรอนเร็วที่เกิดจากการแตกตัวในตอนแรก) แต่ยังดูดซับนิวตรอนบางส่วนอีกด้วย

ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ตระกูล RBMK น้ำเบาทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็น ในขณะที่การลดความเร็วของนิวตรอนส่วนใหญ่ดำเนินการโดยกราไฟต์เนื่องจากกราไฟต์สามารถลดความเร็วของนิวตรอนได้อยู่แล้ว น้ำเบาจึงมีผลในการลดความเร็วของนิวตรอนน้อยกว่า แต่ก็ยังสามารถดูดซับนิวตรอนได้ ซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยาของเครื่องปฏิกรณ์ (ปรับได้โดยใช้แท่งดูดซับนิวตรอนที่เหมาะสม) จะต้องคำนึงถึงนิวตรอนที่ถูกดูดซับโดยน้ำเบาด้วย

ในกรณีที่น้ำกลายเป็นไอน้ำ บริเวณที่เคยเป็นน้ำจะถูกแทนที่ด้วยไอน้ำ ซึ่งมีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำเหลวมาก (ตัวเลขที่แน่นอนขึ้นอยู่กับความดันและอุณหภูมิ ที่สภาวะมาตรฐานไอน้ำมีความหนาแน่นประมาณ1/1350เท่า ของน้ำเหลว) เนื่องจากความหนาแน่นที่ต่ำกว่านี้ ( ทั้งในแง่ของมวล และด้วยเหตุนี้จึงรวมถึงนิวเคลียสของอะตอมที่สามารถดูดซับนิวตรอนได้) ความสามารถในการดูดซับนิวตรอนของน้ำจึงแทบจะหายไปเมื่อเดือด ทำให้มีนิวตรอนมากขึ้นที่จะไปทำลายนิวเคลียสของยูเรเนียม-235 มากขึ้น และเพิ่มกำลังของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งนำไปสู่อุณหภูมิที่สูงขึ้นและทำให้น้ำเดือดมากขึ้นไปอีก เกิดเป็นวงจรป้อนกลับ ทางความ ร้อน

ในเครื่องปฏิกรณ์ RBMK การเกิดไอน้ำในน้ำหล่อเย็นจะทำให้เกิดช่องว่างขึ้นในทางปฏิบัติ นั่นคือฟองอากาศที่ไม่ดูดซับนิวตรอน การลดลงของการหน่วงนิวตรอนโดยน้ำเบาจึงไม่สำคัญ เนื่องจากกราไฟต์ยังคงหน่วงนิวตรอนอยู่ อย่างไรก็ตาม การสูญเสียการดูดซับจะเปลี่ยนแปลงสมดุลของการผลิตนิวตรอนอย่างมาก ทำให้เกิดสภาวะควบคุมไม่ได้ ซึ่งมีการผลิตนิวตรอนมากขึ้นเรื่อยๆ และความหนาแน่นของนิวตรอนก็เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ สภาวะเช่นนี้เรียกว่า " ค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่าง บวก " และเครื่องปฏิกรณ์ RBMK มีค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่างบวกสูงที่สุดในบรรดาเครื่องปฏิกรณ์เชิงพาณิชย์ที่เคยออกแบบมาทั้งหมด

ค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่างสูงไม่ได้หมายความว่าเครื่องปฏิกรณ์จะไม่ปลอดภัยโดยเนื้อแท้เสมอไป เนื่องจากนิวตรอนจากการแตกตัวบางส่วนจะถูกปล่อยออกมาโดยมีความล่าช้าไม่กี่วินาทีหรือแม้กระทั่งหลายนาที (การปล่อยนิวตรอนหลังการแตกตัวจากนิวเคลียสลูก) ดังนั้นจึงสามารถดำเนินการเพื่อลดอัตราการแตกตัวก่อนที่จะสูงเกินไปได้ อย่างไรก็ตาม สถานการณ์นี้ทำให้การควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ทำได้ยากขึ้นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่กำลังไฟฟ้าต่ำ ดังนั้นระบบควบคุมจึงต้องมีความน่าเชื่อถือสูงมาก และบุคลากรในห้องควบคุมต้องได้รับการฝึกอบรมอย่างเข้มงวดเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะและข้อจำกัดของระบบ ข้อกำหนดเหล่านี้ไม่มีอยู่ในเชอร์โนบิล เนื่องจากแบบแผนการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ได้รับการอนุมัติจากสถาบันเคอร์ชาตอฟและถือเป็นความลับของรัฐ การอภิปราย เกี่ยวกับข้อบกพร่องของเครื่องปฏิกรณ์จึงเป็นสิ่งต้องห้าม แม้แต่ในหมู่บุคลากรที่ปฏิบัติงานในโรงงานก็ตาม แบบแผนการออกแบบ RBMK รุ่นหลังๆ บางแบบได้รวมแท่งควบคุมบนตัวจับยึดแม่เหล็กไฟฟ้าไว้ด้วย ซึ่งช่วยควบคุมความเร็วของปฏิกิริยาและหากจำเป็นก็สามารถหยุดปฏิกิริยาได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ที่เชอร์โนบิลนั้นใช้ก้านควบคุมคลัตช์แบบแมนนวล

เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ทั้งหมดได้รับการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญหลังภัยพิบัติเชอร์โนบิลค่าสัมประสิทธิ์ช่องว่างบวกถูกลดลงจาก +4.5  βเป็น +0.7 β [ 48 ] [ 49 ]ซึ่งช่วยลดโอกาสเกิดอุบัติเหตุปฏิกิริยาเพิ่มเติม โดยแลกกับความต้องการการเสริมสมรรถนะเชื้อเพลิงยูเรเนียมที่สูงขึ้น[ 50 ]

ความก้าวหน้าต่างๆ นับตั้งแต่เกิดอุบัติเหตุเชอร์โนบิล

ในบันทึกความทรงจำที่ตีพิมพ์หลังมรณกรรมของวาเลรี เลกาซอฟ รองผู้อำนวยการคนแรกของสถาบันพลังงานปรมาณูเคอ ร์ชาตอฟ เปิดเผยว่านักวิทยาศาสตร์ของสถาบันทราบมานานแล้วว่า RBMK มีข้อบกพร่องด้านการออกแบบที่สำคัญ[ 51 ] [ 52 ]การฆ่าตัวตายของเลกาซอฟในปี 1988 หลังจากการพยายามส่งเสริมการปฏิรูปความปลอดภัยทางนิวเคลียร์และอุตสาหกรรมที่ล้มเหลว ทำให้เกิดความตกใจไปทั่วชุมชนวิทยาศาสตร์ ปัญหาด้านการออกแบบของ RBMK ได้รับการพูดคุยอย่างเปิดเผยมากขึ้นเรื่อยๆ[ 53 ]

หลังเกิดอุบัติเหตุที่เชอร์โนบิล เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ที่เหลือทั้งหมดได้รับการปรับปรุงใหม่เพื่อความปลอดภัยการปรับปรุงที่สำคัญที่สุดคือการแก้ไขการออกแบบแท่งควบคุม RBMK แท่งควบคุมมีตัวดันกราไฟต์ยาว 4.5 เมตร (14 ฟุต 9 นิ้ว) ซึ่งป้องกันไม่ให้น้ำหล่อเย็นเข้าไปในพื้นที่ว่างเมื่อดึงแท่งออก ในการออกแบบเดิม ตัวดันเหล่านี้สั้นกว่าความสูงของแกนกลาง ทำให้มีน้ำสูง 1.25 เมตร (4.1 ฟุต) อยู่ที่ด้านล่าง (และ 1.25 เมตร [4.1 ฟุต] ที่ด้านบน) เมื่อดึงแท่งออกจนหมด[ 3 ]

ระหว่างการใส่แท่งกราไฟต์เข้าไป จะทำให้ระดับน้ำด้านล่างเพิ่มขึ้นก่อน ส่งผลให้ปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นในบริเวณนั้น นอกจากนี้ เมื่อแท่งอยู่ในตำแหน่งสูงสุด ปลายของตัวดูดซับจะอยู่นอกแกนกลาง ทำให้ต้องมีการเคลื่อนที่ค่อนข้างมากก่อนที่จะสามารถลดปฏิกิริยาลงได้อย่างมีนัยสำคัญ[ 54 ]ข้อบกพร่องในการออกแบบเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะเป็นตัวกระตุ้นสุดท้ายของการระเบิดครั้งแรกในอุบัติเหตุเชอร์โนบิล ทำให้ส่วนล่างของแกนกลางกลายเป็นจุดวิกฤตทันทีเมื่อผู้ปฏิบัติงานพยายามปิดเครื่องปฏิกรณ์ที่ไม่เสถียรอย่างมากโดยการใส่แท่งกลับเข้าไป การอัปเดตมีดังนี้:

  • เพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงจาก 2% เป็น 2.4% เพื่อชดเชยการปรับเปลี่ยนก้านควบคุมและการติดตั้งตัวดูดซับเพิ่มเติม
  • จำนวนก้านควบคุมแบบแมนนวลเพิ่มขึ้นจาก 30 เป็น 45
  • ตัวดูดซับเพิ่มเติมอีก 80 ตัวจะยับยั้งการทำงานที่กำลังไฟต่ำ ซึ่งเป็นช่วงที่การออกแบบ RBMK มีความอันตรายมากที่สุด
  • ลำดับขั้นตอน AZ-5 (การปิดระบบเครื่องปฏิกรณ์ฉุกเฉินหรือScram ) ลดลงจาก 18 วินาทีเหลือ 12 วินาที
  • การเพิ่มระบบ БАЗ หรือ BAZ [ 55 ] (การป้องกันฉุกเฉินของเครื่องปฏิกรณ์อย่างรวดเร็ว) ซึ่งจะใส่แท่งกระจายอย่างสม่ำเสมอ 24 แท่งเข้าไปในแกนเครื่องปฏิกรณ์ผ่านกลไกขับเคลื่อนที่ดัดแปลงภายใน 1.8 ถึง 2.5 วินาที
  • ข้อควรระวังเพื่อป้องกันการเข้าถึงระบบความปลอดภัยฉุกเฉินโดยไม่ได้รับอนุญาต

นอกจากนี้ โมเดล RELAP5-3Dของเครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1500 ได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ในการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์-ไฮดรอลิก-นิวโทรนิกส์แบบบูรณาการสำหรับการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงเฉพาะที่การตอบสนองทางนิวโทรนิกส์ของแกนมีความสำคัญ[ 56 ]

ปุ่ม BAZ มีจุดประสงค์เพื่อเป็นมาตรการป้องกันล่วงหน้าในการลดปฏิกิริยาตอบสนองก่อนที่ AZ-5 จะทำงาน เพื่อให้สามารถปิดระบบฉุกเฉินของ RBMK ได้อย่างปลอดภัยและเสถียร

บล็อกตัวหน่วงกราไฟต์ที่เสียรูปทรง

ตั้งแต่เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2555 ถึงธันวาคม พ.ศ. 2556 Leningrad -1 หยุดทำงานชั่วคราวเพื่อทำการซ่อมแซมบล็อกตัวหน่วงกราไฟต์ที่เสียรูป โครงการระยะเวลา 18 เดือนนี้รวมถึงการวิจัยและพัฒนาเครื่องจักรบำรุงรักษาและระบบตรวจสอบ งานที่คล้ายกันนี้จะถูกนำไปใช้กับ RBMK ที่ใช้งานอยู่ต่อไป[ 57 ]บล็อกตัวหน่วงกราไฟต์ใน RBMK สามารถซ่อมแซมและเปลี่ยนใหม่ได้ในสถานที่ซึ่งแตกต่างจากเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ที่ใช้กราไฟต์เป็นตัวหน่วงในปัจจุบันอื่นๆ เช่นเครื่องปฏิกรณ์ระบายความร้อนด้วยแก๊สขั้นสูง[ 58 ]

การตัดตามแนวยาวในเสากราไฟต์บางส่วนระหว่างงานปรับปรุงเพื่อยืดอายุการใช้งานสามารถทำให้กองกราไฟต์กลับคืนสู่รูปทรงเรขาคณิตตามการออกแบบเดิมได้[ 59 ]

การปรับปรุงและปลดระวาง RBMK

เนื่องจากความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นในรัสเซีย เครื่องปฏิกรณ์ RBMK จึงได้รับการขยายอายุการใช้งานโดยการปรับปรุงให้ทันสมัย ​​เดิมที RBMK ถูกออกแบบมาให้มีอายุการใช้งาน 25 ปี การปรับปรุงให้ทันสมัยนี้รวมถึงการแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับอุบัติเหตุเชอร์โนบิล การรับรองมาตรฐานความปลอดภัยในปัจจุบัน และท้ายที่สุดคือการขยายอายุการใช้งาน เนื่องจากการปรับปรุงให้ทันสมัยดังกล่าว RBMK จึงได้รับการปรับปรุงในด้านความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ[ 60 ]

แม้ว่าจะมีความเป็นไปได้ในการดัดแปลงและปรับปรุงอย่างกว้างขวาง แต่เครื่องปฏิกรณ์ที่ออกแบบโดยโซเวียตก็ถูกปิด[ 61 ]

การพัฒนาเพิ่มเติม

การออกแบบ RBMK ใหม่หลังโซเวียตคือMKER (รัสเซีย: МКЭР , Многопетлевой Канальный Энергетический Реактор [Mnogopetlevoy Kanalniy Energeticheskiy Reaktor] ซึ่งหมายถึงเครื่องปฏิกรณ์กำลังของท่อแรงดันหลายวง ) พร้อมความปลอดภัยที่ดีขึ้น และอาคารกักกัน[ 62 ] [ 63 ]มีการวางแผน MKER-800, MKER-1000 และ MKER-1500 สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เลนินกราด[ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]

รายชื่อเครื่องปฏิกรณ์ RBMK

คำอธิบายสี:

 – เครื่องปฏิกรณ์ ที่ใช้งานได้ (รวมถึงเครื่องปฏิกรณ์ที่ปิดใช้งานอยู่ในขณะนี้)      – โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ถูกปลดระวาง – เครื่องปฏิกรณ์ถูกทำลายจากอุบัติเหตุ – โครงการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ที่ถูกทิ้งร้างหรือยกเลิก
ตำแหน่ง[ 67 ]ประเทศ ปัจจุบันประเภทเครื่องปฏิกรณ์ ออนไลน์ สถานะ กำลังการผลิตสุทธิ(MW e ) กำลังการผลิตรวม(MW e )
เชอร์โนบิล -1 ยูเครน อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2520 ปิดตัวลงในปี 1996 740 800 [A]
เชอร์โนบิล-2 ยูเครน อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2521 ปิดทำการในปี 1991 เนื่องจากเกิดไฟไหม้กังหัน 925 1,000
เชอร์โนบิล-3 ยูเครน อาร์บีเอ็มเค-1000 1981 ปิดตัวลงในปี 2000 925 1,000
เชอร์โนบิล-4 ยูเครน อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2526 ถูกทำลายในปี 1986 925 1,000
เชอร์โนบิล-5 ยูเครน อาร์บีเอ็มเค-1000 ไม่มีข้อมูล การก่อสร้างถูกยกเลิกในปี 1988 925 1,000
เชอร์โนบิล-6 ยูเครน อาร์บีเอ็มเค-1000 ไม่มีข้อมูล การก่อสร้างถูกยกเลิกในปี 1988 925 1,000
อิกนาลินา -1 ลิทัวเนีย อาร์บีเอ็มเค-1500 พ.ศ. 2526 ปิดตัวลงในปี 2547 1,185 1,300 [B]
อิกนาลิน่า-2 ลิทัวเนีย อาร์บีเอ็มเค-1500 พ.ศ. 2530 ปิดตัวลงในปี 2009 1,185 1,300 [B]
อิกนาลิน่า-3 ลิทัวเนีย อาร์บีเอ็มเค-1500 ไม่มีข้อมูล การก่อสร้างถูกยกเลิกในปี 1988 1,380 1,500
อิกนาลิน่า-4 ลิทัวเนีย อาร์บีเอ็มเค-1500 ไม่มีข้อมูล แผนดังกล่าวถูกยกเลิกในปี 1988 1,380 1,500
คอสโตรมา -1 รัสเซีย RBMKP-2400 ไม่มีข้อมูล โครงการก่อสร้างถูกยกเลิกในช่วงทศวรรษ 1980 2,260 2,400
คอสโตรมา-2 รัสเซีย RBMKP-2400 ไม่มีข้อมูล โครงการก่อสร้างถูกยกเลิกในช่วงทศวรรษ 1980 2,260 2,400
เคิร์สค์ -1 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2520 ปิดตัวลงในปี 2021 925 1,000
เคิร์สค์-2 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2522 ปิดตัวลงในปี 2024 925 1,000
เคิร์สค์-3 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 1984 ใช้งานได้จนถึงปี 2033 [ 10 ]925 1,000
เคิร์สค์-4 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2528 ใช้งานได้จนถึงปี 2035 [ 10 ]925 1,000
เคิร์สค์-5 [ 62 ]รัสเซีย RBMK-1000 [B]ไม่มีข้อมูล การก่อสร้างถูกยกเลิกในปี 2012 925 1,000
เคิร์สค์-6 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 ไม่มีข้อมูล การก่อสร้างถูกยกเลิกในปี 1993 925 1,000
เลนินกราด -1 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2517 ปิดตัวลงในปี 2018 [ 68 ]925 1,000
เลนินกราด-2 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2519 ปิดตัวลงในปี 2020 [ 69 ]925 1,000
เลนินกราด-3 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2522 ใช้งานได้จนถึงปี 2030 (ขยายเวลาเพิ่มอีก 5 ปีในปี 2025) [ 70 ]925 1,000
เลนินกราด-4 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 1981 ใช้งานได้จนถึงปี 2031 (ขยายเวลาเพิ่มอีก 5 ปีในปี 2026) [ 71 ]925 1,000
สโมเลนสค์ -1 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2526 ใช้งานได้จนถึงปี 2028 [ 70 ]925 1,000
สโมเลนสค์-2 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 พ.ศ. 2528 ใช้งานได้จนถึงปี 2030 [ 70 ]925 1,000
สโมเลนสค์-3 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 1990 ใช้งานได้จนถึงปี 2034 [ 70 ]925 1,000
สโมเลนสค์-4 รัสเซีย อาร์บีเอ็มเค-1000 ไม่มีข้อมูล การก่อสร้างถูกยกเลิกในปี 1993 925 1,000
เตาปฏิกรณ์หมายเลข 1 สร้าง ขึ้นด้วยกำลังไฟฟ้าขั้นต้น 1,000 เมกะวัตต์แต่ถูกลดกำลังการผลิตลงเหลือ 800 เมกะวัตต์หลังเหตุการณ์เตาปฏิกรณ์หลอมละลายบางส่วนในปี 1982
โรง ไฟฟ้านิวเคลียร์ RBMK-1500 สร้างขึ้นด้วยกำลังไฟฟ้าขั้น ต้น 1,500 เมกะวัตต์แต่ถูกลดกำลังลงเหลือ 1,360 เมกะวัตต์หลังภัยพิบัติเชอร์โนบิล

เหตุการณ์ที่ทราบ

เกิดเหตุการณ์ไม่คาดฝันมากมายที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายแห่งที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ส่วนใหญ่ถูกปกปิด เหตุการณ์ต่างๆ เช่น การขโมยวัสดุ การทำงานผิดปกติของอุปกรณ์ การปิดระบบซ้ำแล้วซ้ำเล่าเนื่องจากสาเหตุเหล่านี้ เป็นต้น เหตุการณ์ร้ายแรงที่สุด เช่น การหลอมละลายบางส่วนของหน่วยที่ 1 แห่งเลนินกราดและหน่วยที่ 1 แห่งเชอร์โนบิล ไม่ได้รับการพิจารณาอย่างจริงจัง และคำแนะนำของนักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญก็ไม่ได้ถูกนำไปปฏิบัติ ซึ่งปูทางไปสู่ภัยพิบัติในปี 1986 ต่อไปนี้คือเหตุการณ์บางส่วนที่เกิดขึ้นกับเครื่องปฏิกรณ์ RBMK ที่เป็นที่รู้จักกันดี:

  • เหตุระเบิดของถังบรรจุก๊าซกัมมันตรังสีที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เลนินกราดหน่วยที่ 1 ในเดือนมกราคม ปี 1975
  • เหตุการณ์เตาปฏิกรณ์หลอมละลายบางส่วนที่หน่วยที่ 1 ของเลนินกราดในปี 1975
  • เหตุไฟฟ้าดับที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เคิร์สค์ในปี 1980
  • เหตุการณ์เตาปฏิกรณ์เชอร์โนบิลหน่วยที่ 1 หลอมละลายบางส่วนในปี 1982
  • การค้นพบปรากฏการณ์ scram effect ในเชิงบวกที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อิกนาลินา หน่วยที่ 1 ในปี 1983 และที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล หน่วยที่ 4
  • การเคลื่อนตัวของคานคอนกรีตขวางที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลหน่วยที่ 3 และ 4 ในปี 1984
  • ภัยพิบัติเชอร์โนบิลในปี 1986
  • เหตุเพลิงไหม้กังหันที่โรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลหน่วยที่ 2 ในปี 1991 ส่งผลให้ต้องปิดโรงไฟฟ้าอย่างถาวร
  • เหตุการณ์สายเคเบิลละลายที่โรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลหน่วยที่ 1 ในปี 1991 ขณะทำการทดสอบห้องไอออนระหว่างการหยุดซ่อมบำรุง และแท่งควบคุมอัตโนมัติไม่ตอบสนองตามสัญญาณ AZ-MM ทำให้ระบบป้องกันไฟตกทำงานล้มเหลว
  • น้ำปนเปื้อนกัมมันตรังสีรั่วไหลออกมาเนื่องจากจุกปิดผนึกของปั๊มหมุนเวียนหลักตัวหนึ่งของโรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลหน่วยที่ 1 ชำรุด
  • หน่วยผลิตไฟฟ้าที่ 3 ของโรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลถูกปิดตัวลงเนื่องจากพบระดับน้ำสูงในถังแยกไอน้ำในเดือนมีนาคม ปี 1993
  • หน่วยผลิตไฟฟ้าที่ 3 ของโรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลหยุดทำงานอย่างถาวรในปี 1994 หลังเกิดไฟฟ้าลัดวงจร ส่งผลให้น้ำจากระบบระบายความร้อนฉุกเฉินของแกนเครื่องปฏิกรณ์ (ECCS) ไหลเข้าไปในถังแยกไอน้ำ
  • หน่วยผลิตไฟฟ้าที่ 3 ของโรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลถูกสั่งปิดอย่างเร่งด่วนหลังจากตรวจพบการรั่วไหลของไอน้ำในช่องเชื้อเพลิงช่องหนึ่งเนื่องจากการเชื่อมที่บกพร่องระหว่างการประกอบในปี 1981
  • หน่วยผลิตไฟฟ้าที่ 1 ของโรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลหยุดทำงานอย่างฉับพลันหลังจากเครื่องเติมเชื้อเพลิงติดอยู่ในช่องทางหนึ่งในปี 1995
  • เมื่อวันที่ 27 สิงหาคม พ.ศ. 2552 หน่วยที่สามของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เลนินกราดถูกหยุดการทำงานเนื่องจากพบรูรั่วในท่อส่งน้ำทิ้งของปั๊ม[ 72 ]ตามระบบควบคุมรังสีอัตโนมัติ สถานการณ์รังสีที่โรงไฟฟ้าและในเขตตรวจสอบรัศมี 30 กิโลเมตร (19 ไมล์) อยู่ในระดับปกติ[ 72 ]ฝ่ายบริหารของโรงไฟฟ้าปฏิเสธข่าวลือเรื่องอุบัติเหตุและระบุว่าหน่วยที่สามถูกหยุดการทำงานเพื่อ "การบำรุงรักษาที่ไม่ได้กำหนดไว้ล่วงหน้าในระยะสั้น" โดยมีกำหนดการเริ่มการทำงานใหม่ในวันที่ 31 สิงหาคม พ.ศ. 2552 [ 73 ]
  • ข้อมูลทางเทคนิคเกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์ RBMK-1500ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อิกนาลินา – เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ที่ปลดประจำการแล้ว
  • เชอร์โนบิล – มุมมองจากแคนาดา – เอกสารเผยแพร่ที่อธิบายเกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์โดยทั่วไป และการออกแบบ RBMK โดยเฉพาะ โดยเน้นที่ความแตกต่างด้านความปลอดภัยระหว่างเครื่องปฏิกรณ์ RBMK กับ เครื่องปฏิกรณ์ CANDUจัดพิมพ์โดยบริษัทพลังงานปรมาณูแห่งแคนาดา จำกัด
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=RBMK&oldid=1361517355 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อาร์บีเอ็มเค

RBMK ( ภาษา รัสเซีย : Реактор большой мощности канальный , РБМК; reaktor bolshoy moshchnosti kanalnyy , "เครื่องปฏิกรณ์แบบช่องกำลังสูง") เป็น เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แบบกราไฟต์...

อายุขัย

เดิมทีคาดว่าอายุการใช้งานของเครื่องปฏิกรณ์แบบ RBMK จะอยู่ที่ 30 ปี แต่สามารถขยายได้ถึง 45 ปีด้วยการปรับปรุงครั้งใหญ่ในช่วงกลางอายุการใช้งาน (เช่น การแก้ไขปัญหาการเสียรูปของกองกราไฟต์ในแกนกลาง) และในที่สุดก็มีการกำหนดอายุการใช้งาน 50 ปีสำหรับบางหน่วย (Kursk...

ประวัติศาสตร์

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ RBMK เป็นผลลัพธ์สุดท้ายของ โครงการ พลังงานนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียต ในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ผลิตไฟฟ้าแบบระบายความร้อนด้วยน้ำที่มีศักยภาพในการใช้งานสองทาง โดยอิงจาก เครื่องปฏิกรณ์ทางทหารที่ผลิต พลูโทเนียม...

ตัวถังปฏิกรณ์ ตัวลดความเร็ว และวัสดุป้องกัน

หลุมหรือห้องครอบเตาปฏิกรณ์ทำจาก คอนกรีตเสริมเหล็ก มีขนาด 21.6 x 21.6 x 25.