RBMK
Een RBMK-reactor is een bepaald type kernreactor: een met licht water gekoelde en met grafiet gemodereerde reactor. De afkorting RBMK staat voor het Russische Реактор Большой Мощности Канальный (Reaktor Bolsjoj Mosjtsjnosty Kanalny), wat zoveel betekent als "reactor van groot vermogen met kanalen". Dit soort reactors bevinden zich uitsluitend op het grondgebied van de voormalige Sovjet-Unie. De werking van deze reactor is (zoals die van alle kernreactors) gebaseerd op kernsplijting.
![](../I/m/RBMK.svg.png)
De bekendste RBMK-reactor is reactorblok nummer vier van de kerncentrale Tsjernobyl. Deze reactor was van het type RBMK-1000. Het getal 1000 staat voor het hoogst haalbare elektrische vermogen van de reactor in megawatt (MW). Het thermische vermogen van de reactor is drie keer zo groot. De eerste RBMK-reactors die gebouwd werden, staan in de kerncentrale Leningrad (Sosnovy Bor). De grootste reactors van deze soort, de RBMK-1500, bevonden zich in de Litouwse kerncentrale Ignalina en zijn inmiddels stilgelegd.
Het reactorontwerp
![](../I/m/Rbmk_fuel_rods_holder.png)
1 - tussenstuk
2 - brandstofhuls
3 - brandstoftabletten
Het reactorontwerp bestaat uit twee koelmiddelkringlopen. Iedere kringloop verbruikt extreem veel koelmiddel (daarom worden kerncentrales met RBMK-reactors ook alleen maar gebouwd bij grote waterreservoirs, zoals meren en zeeën) en voert de warmte af van één helft van de reactor. De ongeveer 1660 brandstofstaven bevinden zich ieder in een eigen drukpijp en niet in een groot drukvat, zoals bij andere kernreactors gebruikelijk is. In ieder brandstofkanaal wordt water in waterdamp omgezet. Hiermee worden in een directe kringloop de turbines aangedreven, die vervolgens weer een generator aandrijven, waardoor er stroom opgewekt wordt. Ieder drukkanaal wordt met een meetpunt bewaakt; de totale reactor komt daardoor zelfs op ervaren operators heel onoverzichtelijk over.[1]
De kettingreactie wordt met een massief grafietblok gemodereerd, met andere woorden: de neutronen die bij de kernsplijting vrijkomen, worden afgeremd, zodat ze weer nieuwe kernen kunnen splijten. Om de kettingreactie te regelen zijn bovendien nog regelstaven nodig. Door deze staven helemaal in de reactor te laten zakken, stopt de kettingreactie omdat ze de neutronen absorberen. De RBMK-reactor is zeer overactief ingesteld (hij heeft een positieve dampbelcoëfficiënt) en de reactie zal bij koelwaterverlies versnellen. In de westerse wereld moeten kerncentrales een negatieve dampbelcoëfficiënt hebben; dit betekent dat de kettingreactie automatisch stopt als er koelwater weglekt. Het RBMK-ontwerp geldt als de onveiligste en gevaarlijkste reactorsoort ter wereld. Het bewijs daarvoor werd geleverd door de kernramp van Tsjernobyl, maar sommige technische wijzigingen - zoals het toevoegen van dysprosium aan de tippen van de regelstaven - hebben het risico enigszins verminderd.[2]
Technische informatie
Technische informatie | RBMK-1000[3][4][5][6] | RBMK-1500[6][7] | RBMKP-2400[8] |
---|---|---|---|
Thermisch vermogen | 3200 MWth | 4800 MWth | 6500 MWth |
Elektrisch vermogen | 1000 MW | 1500 MW | 2400 MW |
Koelmiddeldruk | 6,9 tot 6,2 MPa | 7,5 tot 7,0 MPa | - |
Koelmiddeldebiet | 48.000 t/h | - | 39.300 t/h |
Koelmiddeltemperatuur | 284 °C | 177 tot 190 °C | - |
Stoomproductiecapaciteit | 5.600 t/h | - | 8.580 t/h |
Brandstofverrijking | 2,0 % tot 2,4 % | 2,0 % | 1,8 % tot 2,3 % |
Aantal brandstofelementen | 1.550 tot 1.580 | - | - |
Aantal drukpijpen | 1661 tot 1693 | 1661 | 1920 (960 voor het oververhitten van stoom) |
Aantal regelstaven | 191 tot 211 | 235 | - |
Hoogte van de reactor | 7 meter | 7 meter | 7 meter |
Diameter van de reactor | 11,8 meter | 11,8 meter | 7,5x27 meter |
Sterke punten
- Door de lage dichtheid van de reactorkern is de reactor minder gevoelig voor stroomuitval.
- Een aantal brandstofstaven kunnen worden vervangen terwijl de reactor in werking is. Aan de ene kant is de exploitatie van de reactor hierdoor heel rendabel, aan de andere kant biedt het de mogelijkheid makkelijker aan het plutonium uit de brandstofstaven te komen om het voor militaire doeleinden te gebruiken.
Zwakke punten
- Er is geen betonnen omhulsel (containment), waarmee het ontsnappen van radioactiviteit bij een ongeval voorkomen kan worden. Bij de Tsjernobyl-ramp was het reactorgebouw niet tegen de kracht van de explosie bestand.
- Er zijn weinig ongevallenpreventiesystemen en de aanwezige systemen zijn bovendien niet erg effectief.
- Het grafietblok is licht ontvlambaar als het met lucht in aanraking komt.
- Bij een noodgeval kunnen de regelstaven niet snel genoeg in de reactorkern gestoken worden (20 seconden tegenover 1 seconde in westerse reactors).
- Het reactorcontrolesysteem is zeer gevoelig voor storingen.
- Positieve dampbelcoëfficiënt – bij verlies van koelmiddel kan de kettingreactie uit de hand lopen.
- Onvoldoende brandbeveiliging.
- Beperkte mogelijkheden om vrijkomende damp in het grafietblok in te dammen.
- De veiligheidssystemen zijn niet gescheiden (als één systeem uitvalt, vallen er meteen meerdere uit); back-upsystemen zijn er nauwelijks.[9]
Lijst van alle RBMK-reactors
- Groene markering: de reactors die in bedrijf zijn,
- Rode markering: de reactors die gesloten zijn,
- Gele markering: de reactors die in aanbouw zijn,
- Blauwe markering: de reactors die nooit in werking zijn geweest.
Locatie[10] | Reactorsoort | Status | Netto capaciteit (MW) |
Bruto capaciteit (MW) |
---|---|---|---|---|
Tsjernobyl-1 | RBMK-1000 | stilgelegd in 1996 | 740 | 800 |
Tsjernobyl-2 | RBMK-1000 | stilgelegd (1991 na een ongeval) | 925 | 1000 |
Tsjernobyl-3 | RBMK-1000 | stilgelegd in 2000 | 925 | 1000 |
Tsjernobyl-4 | RBMK-1000 | stilgelegd (1986 na de kernramp) | 925 | 1000 |
Tsjernobyl-5 | RBMK-1000 | bouw stopgezet in 1988 | 950 | 1000 |
Tsjernobyl-6 | RBMK-1000 | bouw stopgezet in 1988 | 950 | 1000 |
Ignalina-1 | RBMK-1500 | stilgelegd in 2004 | 1185 | 1300 |
Ignalina-2 | RBMK-1500 | stilgelegd in 2009 | 1185 | 1300 |
Ignalina-3 | RBMK-1500 | bouw stopgezet in 1988 | 1380 | 1500 |
Ignalina-4 | RBMK-1500 | plan stopgezet in 1988 | 1380 | 1500 |
Kostroma-1 | RBMK-1500 | bouw stopgezet in de jaren 80 | 1380 | 1500 |
Kostroma-2 | RBMK-1500 | bouw stopgezet in de jaren 80 | 1380 | 1500 |
Koersk-1 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Koersk-2 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Koersk-3 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Koersk-4 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Koersk-5 | RBMK-1000 | bouw stilgezet in 2012 | 925 | 1000 |
Koersk-6 | RBMK-1000 | bouw stopgezet in 1993 | 925 | 1000 |
Leningrad-1 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Leningrad-2 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Leningrad-3 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Leningrad-4 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Obninsk | Prototype | Stilgelegd 2002 | 5 | 6 |
Smolensk-1 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Smolensk-2 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Smolensk-3 | RBMK-1000 | operationeel | 925 | 1000 |
Smolensk-4 | RBMK-1000 | bouw stopgezet in 1993 | 925 | 1000 |
Externe links
Bronnen, noten en/of referenties
|
Kernreactor – lijst van kernreactoren | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|