Otevřít hlavní menu

RBMK

sovětský jaderný reaktor
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.

CharakteristikaEditovat

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 připojení 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 6,9 MPa
  • teplota parovodní směsi na výstupu z reaktoru 284 °C

Seznam reaktorůEditovat

Následující seznam zahrnuje lehkou vodou chlazené reaktory s grafitovým moderátorem – reaktory typu RBMK, jeho menší verzi EPG-6 a předchůdce AM a AMB. S výjimkou nedokončených reaktorů lze detailnější údaje včetně statistik využití a množství dodané elektrické energie najít v informačním systému PRIS spravovaném Mezinárodní agenturou pro atomovou energii.

Legenda:

v provozu uzavřen zničen výstavba zrušena
Název Typ reaktoru Zahájení stavby Připojení k síti Stav Čistý výkon (MWe) Hrubý výkon (MWe) Tepelný výkon (MWt)
  APS-1 Obninsk AM-1 1. ledna 1951 27. června 1954 uzavřen 29. dubna 2002 5 6 30
  Bělojarsk-1 AMB-100 1. července 1958 26. dubna 1964 uzavřen 1. ledna 1983 102 108 286
  Bělojarsk-2 AMB-200 1. ledna 1962 29. prosince 1967 uzavřen 1. ledna 1990 146 160 530
  Bilibino-1 EGP-6 1. ledna 1970 12. ledna 1974 uzavřen 14. ledna 2019 11 12 62
  Bilibino-2 EGP-6 1. ledna 1970 30. prosince 1974 v provozu (plánované uzavření v roce 2019) 11 12 62
  Bilibino-3 EGP-6 1. ledna 1970 22. prosince 1975 v provozu (plánované uzavření v roce 2020) 11 12 62
  Bilibino-4 EGP-6 1. ledna 1970 27. prosince 1976 v provozu (plánované uzavření v roce 2021) 11 12 62
  Černobyl-1 RBMK-1000 1. března 1970 26. září 1977 uzavřen 30. listopadu 1996 740 800 3200
  Černobyl-2 RBMK-1000 1. února 1973 21. prosince 1978 uzavřen 11. listopadu 1991 925 1000 3200
  Černobyl-3 RBMK-1000 1. března 1976 3. prosince 1981 uzavřen 15. prosince 2000 925 1000 3200
  Černobyl-4 RBMK-1000 1. dubna 1979 22. prosince 1983 zničen při havárii 26. dubna 1986 925 1000 3200
  Černobyl-5 RBMK-1000 1981 - výstavba zrušena v roce 1988 950 1000 ?
  Černobyl-6 RBMK-1000 1983 - výstavba zrušena v roce 1988 950 1000 ?
  Ignalina-1 RBMK-1500 1. května 1977 31. prosince 1983 uzavřen 31. prosince 2004 1185 1300 4800
  Ignalina-2 RBMK-1500 1. ledna 1978 20. srpna 1987 uzavřen 31. prosince 2009 1185 1300 4800
  Ignalina-3 RBMK-1500 1985 - výstavba zrušena v roce 1988 1380 1500 ?
  Ignalina-4 RBMK-1500 - - plán zrušen v roce 1988 1380 1500 ?
  Kostroma-1 RBMK-1500 1980 - výstavba zrušena v roce 1986 1380 1500 ?
  Kostroma-2 RBMK-1500 1980 - výstavba zrušena v roce 1986 1380 1500 ?
  Kursk-1 RBMK-1000 1972 19. prosince 1976 v provozu (plánované uzavření v roce 2022) 925 1000 3200
  Kursk-2 RBMK-1000 1973 28. ledna 1979 v provozu (plánované uzavření v roce 2024) 925 1000 3200
  Kursk-3 RBMK-1000 1978 17. října 1983 v provozu (plánované uzavření v roce 2029) 925 1000 3200
  Kursk-4 RBMK-1000 1981 2. prosince 1985 v provozu (plánované uzavření v roce 2031) 925 1000 3200
  Kursk-5 RBMK-1000 1985 - výstavba zrušena v roce 2012 925 1000 3200
  Kursk-6 RBMK-1000 1986 - výstavba zrušena v roce 1993 925 1000 3200
  Leningrad-1 RBMK-1000 1. března 1970 21. prosince 1973 uzavřen 22. prosince 2018 925 1000 3200
  Leningrad-2 RBMK-1000 1. června 1970 11. července 1975 v provozu (plánované uzavření v roce 2021) 925 1000 3200
  Leningrad-3 RBMK-1000 1. prosince 1973 7. prosince 1979 v provozu (plánované uzavření v roce 2025) 925 1000 3200
  Leningrad-4 RBMK-1000 1. února 1975 9. února 1981 v provozu (plánované uzavření v roce 2026) 925 1000 3200
  Smolensk-1 RBMK-1000 1. října 1975 9. prosince 1982 v provozu (plánované uzavření v roce 2028) 925 1000 3200
  Smolensk-2 RBMK-1000 1. června 1976 31. května 1985 v provozu (plánované uzavření v roce 2030) 925 1000 3200
  Smolensk-3 RBMK-1000 1. května 1984 17. ledna 1990 v provozu (plánované uzavření v roce 2034) 925 1000 3200
  Smolensk-4 RBMK-1000 1984 - výstavba zrušena v roce 1993 925 1000 3200

Externí odkazyEditovat