Reactor nuclear RBMK

RBMK-urile ( rusă : Реактор Большой Мощности Канальный ^?, Transliterat : Reaktor Bol'šoj Moščnosti Kanal'nyj , care înseamnă literalmente „reactor cu canal de mare putere”) sunt o clasă de reactoare nucleare construite în Uniunea Sovietică . Această clasă de reactoare este infamă, deoarece reactorul numărul 4 al centralei nucleare de la Cernobîl îi aparținea. Începând din 2019, 10 reactoare din această clasă sunt încă în funcțiune în Rusia . Reactorul 1 al centralei electrice din Leningrad (primul RBMK care a intrat în funcțiune) a fost dezactivat la 21 decembrie 2018, aproape în legătură cu conexiunea la rețeaua primului dintre cele 4 VVER- 1200 care va înlocui treptat cele 4 RBMK ale centrală electrică. Ultimul RBMK al centralei nucleare Ignalina (în Lituania , la granița cu Letonia și Belarus ) a fost deja închis, la 31 decembrie 2009.

Istorie

Reactoarele RBMK au fost punctul culminant al programului sovietic de dezvoltare a reactoarelor de putere răcite cu apă .

Acest articol sau secțiune tehnică este considerat a fi verificat . Motiv : Contradicție (uraniu natural) cu ceea ce este declarat în paragraful Caracteristici tehnice Alăturați-vă discuției și / sau corectați intrarea. Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Au folosit apă (ușoară) pentru răcire și grafit ca moderator de neutroni, astfel încât să poată folosi uraniu natural drept combustibil. Tehnologia s-a bazat pe reactoare militare pentru producerea de plutoniu moderat cu grafit . Primul dintre aceste reactoare, AM-1 (atomul Atom Mirny ) al lui Obninsk, a produs 5 MWe (30 MW termici) între 1954 și 1959. În ciuda numelui, a fost proiectat să producă și plutoniu pentru uz militar.

Acest lucru a făcut posibilă construirea de reactoare de mare putere, care nu necesitau uraniu îmbogățit și apă grea și, prin urmare, cu costuri de construcție și gestionare semnificativ mai mici decât alte tipuri.

Caracteristici tehnice

Acest articol sau secțiune despre subiectul Inginerie este considerat a fi verificat . Motiv : intrare neclară cu detalii tehnice limitate care oferă comparații cu alte tipuri de reactoare, mai degrabă decât să ofere caracteristici tehnice precise. Alăturați-vă discuției și / sau corectați intrarea. Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Schema plantei

RBMK este un acronim de la Reaktorul rus Bol'šoj Moščnosti Kanal'nyj care înseamnă „Reactor cu canale de mare putere”, un reactor cu grafit moderat răcit cu apă clocotită. Miezul este format dintr-un cilindru de grafit în interiorul căruia trec numeroase canale, în interiorul cărora sunt poziționate tijele de combustibil în uraniu îmbogățit ^[1] răcit prin apă clocotită, în timp ce în altele tijele de control sunt adăpostite, prin introducerea sau extragerea care modulează temperatura puterea produsă. Apa (lumina) absoarbe neutronii și îi încetinește. Într-un reactor cu apă clocotită din vest, unde și apa de răcire poate încetini suficient neutronii, regiunile în care există abur încetinesc neutronii mai puțin decât regiunile în care există încă apă lichidă; pe de altă parte, în reactoarele RBMK, apa se găsește în astfel de zone ale reactorului (canalele de răcire), astfel încât să nu poată încetini suficient neutronii. Încetinirea este în schimb încredințată grafitului . Ambele reactoare se bazează pe utilizarea de neutroni termici , adică încetinit: dacă neutronii rămân rapizi, adică nu sunt încetiniți, reacția se oprește. Dacă apa de răcire se evaporă, se întâmplă diferite lucruri în reactoarele occidentale și în reactoarele RBMK, datorită funcției diferite pe care o are în cele două cazuri anterioare. Reactoarelor occidentale le va lipsi și moderatorul , adică mijloacele capabile să încetinească neutronii, astfel încât reacția va tinde să se oprească rapid. Prin urmare, în reactoarele occidentale, dacă nu există apă în reactor, acesta va înceta, de asemenea, să genereze căldură. Pe de altă parte, în reactoarele RBMK, grafitul rămâne să încetinească suficient neutronii astfel încât să poată continua să se reproducă, să producă fisiuni și, prin urmare, să genereze căldură în material. Deci, dacă nu există apă în reactorul RBMK, acesta va continua să genereze căldură și temperatura va continua să crească rapid. În acest caz, este posibil să se ajungă la topirea miezului .

Acest efect de feedback al agentului frigorific se numește tehnic coeficient de vid .

Reactoarele RBMK au fost proiectate cu un coeficient de vid negativ la puteri mari. Cu toate acestea, coeficientul de vid la puteri mici este pozitiv: la puteri termice mici, prin urmare, pot apărea variații ale reactivității.

Aceste caracteristici ale RBMK-urilor au devenit publice în 1986 odată cu accidentul de la Cernobâl.

Versiuni sau modele derivate

RBMK1500

Versiunea actualizată la un total de 4800 MW termici cu o producție de 1500 MW electrică, precum RBMK-1000 și RBMK-1500 erau alcătuite din 1661 canale de combustibil și 211 pentru barele de control, unele îmbunătățiri ale sistemelor au fost implementate de urgență .

Singurele RBMK-1500 puse în funcțiune au fost reactoarele 1 și 2 ale centralei Ignalina (Lituania) a căror putere, în urma unor inconveniente, a fost redusă la 1185 MW.

A fost planificată construcția altor 4 reactoare; unitatea 3 (clădire abandonată la 80% din finalizarea sa) și 4 a Ignalinei și două unități în Kostroma.

EGP-6

O versiune la scară mai mică a modelului major.

Structura de izolare

Proiectele reactoarelor RBMK includeau diferite tipuri de sisteme de izolare necesare operațiunilor normale. Izolarea principală consta dintr-o carcasă metalică etanșă, umplută cu gaz inert (azot), pentru a împiedica grafitul (a cărui temperatură de aprindere este de aproximativ 700 ° C) să intre în contact cu oxigenul atmosferic. Grafitul a format o serie de scuturi care au absorbit radiațiile din miez. Recipientul exterior era din beton. Multe dintre mașinile interne ale reactorului erau destinate a fi suspendate de acoperiș, inclusiv conductele de apă de răcire.

Inițial, proiectul RBMK a avut în vedere doar prevenirea și limitarea accidentelor minore ^{[ citat ]} . După incidentul centralei nucleare din Insula Three Mile o structură, doar parțială, a fost adăugată la RBMK-uri pentru a gestiona incidentele grave ^{[ fără sursă ]} . Toate încăperile care adăpostesc conducte cu diametru mare sub reactor sunt conectate la o structură plină de apă.

În cazul unei spargeri a acestor conducte, aburul este astfel transportat în bazinele de suprimare ^[2] .

Alegerea de a permite reactoarelor RBMK să asigure înlocuirea continuă atât în ​​miezul tijelor de combustibil, cât și a materialului pentru producerea de plutoniu în scopuri militare, fără a fi necesar să opriți reactorul, a necesitat introducerea unei macarale mari în interiorul container.de reactor. Toate acestea au dus la reactorile foarte mari (peste 70 de metri), ceea ce face dificilă construirea izolației.

Îmbunătățiri în urma accidentului de la Cernobâl

După accidentul de la Cernobîl, toate reactoarele RBMK rămase au funcționat cu un număr redus de elemente combustibile, dar conținând mai mult uraniu mai îmbogățit, permițând astfel o funcționare mai sigură ^[3] . Sistemele de control au fost, de asemenea, îmbunătățite, în special prin îndepărtarea terminalelor de grafit de pe tijele de control pentru a elimina creșterea imediată a puterii care a avut loc în momentul inițierii inserției. Această particularitate este una dintre cauzele accidentului de la Cernobâl, când barele au fost introduse în interiorul miezului imediat după apăsarea butonului Scram pentru oprirea de urgență (butonul AZ5), puterea și temperatura au crescut considerabil până la explozia întregii centrale, urmată de explozia și topirea miezului.

Reactorul MKER

O evoluție a lanțului de aprovizionare este MKER (în rusă : МКЭР , М ногопетлевой К анальный Э нергетический Р еактор , Mnogopetlevoj Kanalnyj Ėnergetičeskij sistem de presiune crescut mai mare presiune de reactor crește mai mult presiune de buclă Reaktor crește mai mult presiunea Reaktor crește mai mult presiunea Reaktor crește mai mult presiunea Reaktor crește mai mult presiunea Reaktorului crește presiunea Reaktorului crește mai mult presiunea Reaktorului crește mai mult presiunea Reaktorului crește presiunea Reaktorului, crește presiunea Reaktorului, crește presiunea în circuitul Reaktor, crește presiunea în Reaktor. ^{[4] [5]}

Prototipul lanțului de aprovizionare este reactorul 5 al uzinei de la Kursk . Construcția căreia, în versiunea MKER1000, a fost apoi întreruptă în 2012. Au fost planificate evoluții ulterioare în MKER800 și MKER1500 care au fost planificate pentru centrala electrică din Leningrad . ^{[6] [7] [8] [9]}

RBMK în întreaga lume

Arta și muzică

Prima melodie a trupei Industrial Metal DWOMP se intitulează RBMK , pentru a aminti tragedia care a avut loc la Cernobîl în 1986

Notă

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre reactorul nuclear RBMK

Portalul Energiei Nucleare

Portalul de fizică

Portal de inginerie