RBMK

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Schéma reaktoru RBMK

Reaktor typu RBMK (rusky Реактор Большой Мощности КанальныйReaktor Bolšoj Moščnosti Kanalnyj, česky kanálový reaktor velkého výkonu), známá je též zkratka LWGR (anglicky Light-Water-cooled Graphite-moderated Reactorlehkou vodou chlazený reaktor s grafitovým moderátorem), je sovětský jaderný reaktor, který se stavěl jen na území bývalého SSSR.

Jedná se o grafitem moderovaný a vodou chlazený varný reaktor, ve kterém jsou palivové tyče s přírodním nebo slabě obohaceným uranem uloženy v kanálech. Jimi proudí voda, která slouží kromě chlazení po přeměně na páru k pohonu turbíny. Jeho podstatnou nevýhodou je nestabilita v případě přehřátí.

Tohoto typu byl například reaktor první jaderné elektrárny v Obninsku nebo reaktor v Černobylu. Další reaktory tohoto typu se již nestaví.

Charakteristika[editovat | editovat zdroj]

Reaktor RBMK je charakteristický tím, že palivové kazety jsou uloženy ve vzájemně nezávislých kanálech. Do těchto kanálů je čerpána voda, která se teplem z jaderné reakce ohřívá a její výsledná směs s párou proudí do separátorů, odkud je samotná pára vedena do turbín. Po vykonání práce a ochlazení se opět v kapalné formě čerpá zpět do reaktoru.

Voda primárně působí jako chladivo a médium pro přenos energie, ne jako moderátor jaderné reakce. K tomu slouží grafitová vyzdívka - grafitové nitro reaktoru. K regulaci výkonu jsou použity řídící tyče (obsahující bor a v některých implementacích s konci z grafitu), které se zasouvají do aktivní zóny a regulují tok neutronů. Grafitové konce byly zamýšlené pro umožnění pozitivní regulace (lehké zvýšení výkonu) a až poté se případně uplatnila bórová část pohlcující neutrony - tím se naopak snižuje reaktivita. Tento typ reaktoru má však v některých specifických podmínkách kladnou hodnotu reaktivity, což znamená, že reaktor může zvyšovat svůj výkon bez zásahu z vnějšku. To je způsobeno tím, že, jak se voda mění v páru, přestává pohlcovat neutrony, štěpná reakce se díky moderujícímu grafitu zrychluje, teplota dále stoupá a stále více vody se mění na páru.

Počet palivových kanálů tohoto typu reaktoru je variabilní a závisí na konstrukci a zamýšleném celkovém výkonu. Dále jsou v jádře umístěny přídavné chladící kanály a kanály regulačních tyčí. Všechny tyto kanály jsou vlastně dutiny v masivní grafitové vyzdívce reaktoru. Z toho vyplývá, že celé řešení má velké nároky na prostor - v případě Černobylské elektrárny průměr cca 12 m a výška cca 7 m.

Konstrukční vlastností je možnost výrazné kolísavosti rozložení neutronového toku v reaktoru - za určitých podmínek mohou současně existovat oblasti, kde probíhá bouřlivá štěpná reakce a oblasti s prakticky nulovou aktivitou. To může být výhodou, kdy při výměně paliva není nutná kompletní odstávka. Vyhořelé palivové kazety se "jednoduše" vytáhnou a nahradí novými. Na druhou stranu tato vlastnost zvyšuje reakční nestabilitu reaktoru a zvyšuje nároky na obsluhu. Další výhodou je, že reaktor je tzv. plodivého typu, čili při reakci vzniká, krom jiných produktů, plutonium, které je možné z vyhořelého paliva extrahovat a použít pro výrobu jaderných zbraní. Dále reaktor nemá zásadní požadavky na stupeň obohacení paliva izotopem U-235 a existovaly i plány pro použití čistě přírodního uranu.

Další důležitou vlastností je přípojení turbíny na primární chladící okruh. To sice umožňuje levnější stavbu a efektivnější využití vzniklého tepla, ale v případě poruchy na turbínové sekci může dojít daleko snáze k úniku radioaktivních látek do objektu elektrárny, případně do okolí, než je tomu u elektrárny (reaktoru) typu VVER.

Typické parametry reaktoru RBMK s výkonem 1000 MW:

  • obohacení uranu izotopem U-235 na 1,8%
  • rozměry aktivní zóny - 11,8 m v průměru a 7 m na výšku
  • počet kanálů 1693
  • tlak nasycené páry 6,9MPa
  • teplota parovodní směsi na výstupu z reaktoru 284 °C

Seznam reaktorů[editovat | editovat zdroj]

Tabulka s přehledem reaktorů typu RBMK.

Typ reaktoru Zahájení stavby Připojení k síti Stav Čistý výkon (MW) Hrubý výkon (MW)
Ukrajina Černobyl-1 RBMK-1000 1970 1977 uzavřeno v roce 1996 740 800
Ukrajina Černobyl-2 RBMK-1000 1973 1978 po požáru v roce 1991 uzavřeno 925 1000
Ukrajina Černobyl-3 RBMK-1000 1976 1981 uzavřeno v roce 2000 925 1000
Ukrajina Černobyl-4 RBMK-1000 1979 1983 zničeno v roce 1986 - Černobylská havárie 925 1000
Ukrajina Černobyl-5 RBMK-1000 1981 - výstavba zrušena v roce 1988 950 1000
Ukrajina Černobyl-6 RBMK-1000 1983 - výstavba zrušena v roce 1988 950 1000
Litva Ignalina-1 RBMK-1500 1977 1983 uzavřeno v roce 2004 1185 1300
Litva Ignalina-2 RBMK-1500 1978 1987 uzavřeno v roce 2009 1185 1300
Litva Ignalina-3 RBMK-1500 1985 - výstavba zrušena v roce 1988 1380 1500
Litva Ignalina-4 RBMK-1500 - - plán zrušen v roce 1988 1380 1500
Rusko Kostroma-1 RBMK-1500 1980 - výstavba zrušena v roce 1986 1380 1500
Rusko Kostroma-2 RBMK-1500 1980 - výstavba zrušena v roce 1986 1380 1500
Rusko Kursk-1 RBMK-1000 1972 1976 v provozu (plánované uzavření v roce 2021) 925 1000
Rusko Kursk-2 RBMK-1000 1973 1979 v provozu (plánované uzavření v roce 2024) 925 1000
Rusko Kursk-3 RBMK-1000 1978 1983 v provozu (plánované uzavření v roce 2029) 925 1000
Rusko Kursk-4 RBMK-1000 1981 1985 v provozu (plánované uzavření v roce 2030) 925 1000
Rusko Kursk-5 RBMK-1000 1985 ? výstavba zastavena v roce 2012 925 1000
Rusko Kursk-6 RBMK-1000 1986 - výstavba zrušena v roce 1993 925 1000
Rusko Leningrad-1 RBMK-1000 1970 1973 v provozu (plánované uzavření v roce 2019) 925 1000
Rusko Leningrad-2 RBMK-1000 1970 1975 v provozu (plánované uzavření v roce 2021) 925 1000
Rusko Leningrad-3 RBMK-1000 1973 1979 v provozu (plánované uzavření v roce 2025) 925 1000
Rusko Leningrad-4 RBMK-1000 1975 1981 v provozu (plánované uzavření v roce 2026) 925 1000
Rusko Smolensk-1 RBMK-1000 1975 1982 v provozu (plánované uzavření v roce 2027) 925 1000
Rusko Smolensk-2 RBMK-1000 1976 1985 v provozu (plánované uzavření v roce 2030) 925 1000
Rusko Smolensk-3 RBMK-1000 1984 1990 v provozu (plánované uzavření v roce 2020) 925 1000
Rusko Smolensk-4 RBMK-1000 1984 - výstavba zrušena v roce 1993 925 1000
Legenda: v provozu uzavřena ve výstavbě výstavba zrušena zničena

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]