RBMK

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Schema van een RBMK-reactor
Vergelijking tussen een RBMK-reactor en een lichtwaterreactor

Een RBMK-reactor is een bepaald type kernsplijtingsreactor: een zogenaamde Light Water Graphite Reactor, oftewel een lichtwater-gekoelde-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 gebied van de voormalige Sovjet-Unie.

De bekendste RBMK-reactor is reactorblok nummer vier van 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 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[bewerken]

De kern van de RBMK-reactor Tsjernobyl-4 op het fatale moment op 26 april 1986

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 operatoren heel onoverzichtelijk over.[1]

De kettingreacties worden met een massief grafietblok gemodereerd, met andere woorden: de neutronen die bij de kernsplijting vrijkomen, worden heel hard afgeremd. Zo kunnen ze weer nieuwe kernen splijten. Om de kettingreactie te regelen, zijn bovendien nog heel veel 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 positief dampbelcoëfficiënt) en zal bij koelwaterverlies versnellen. In de westerse wereld moeten kerncentrales een negatief 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 in Tsjernobyl, maar sommige technische wijzigingen - zoals het toevoegen van dysprosium aan de tippen van de regelstaven - hebben het risico enigszins verminderd.[2]

Technische informatie[bewerken]

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 -
Koelmiddeldoorzet
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[bewerken]

  • Door de lage dichtheid van de reactorkern is de reactor minder gevoelig voor stroomuitvallen.
  • 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[bewerken]

  • 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.
  • Positief 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 een systeem uitvalt, vallen er meteen meerdere uit); back-upsystemen zijn er nauwelijks.[9]

Lijst van alle RBMK-reactors[bewerken]

Brandstofcelhouder van een RBMK-reactor:
1 - tussenstuk
2 - brandstofhuls
3 - brandstoftabletten
De kerncentrale Ignalina in Litouwen
  • Groene markering: de reactors die operationeel 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 1,000
Tsjernobyl-3 RBMK-1000 stilgelegd in 2000 925 1,000
Tsjernobyl-4 RBMK-1000 stilgelegd (1986 na de kernramp) 925 1,000
Tsjernobyl-5 RBMK-1000 bouw stopgezet in 1988 950 1,000
Tsjernobyl-6 RBMK-1000 bouw stopgezet in 1988 950 1,000
Ignalina-1 RBMK-1500 stilgelegd in 2004 1,185 1,300
Ignalina-2 RBMK-1500 stilgelegd in 2009 1,185 1,300
Ignalina-3 RBMK-1500 bouw stopgezet in 1988 1,380 1,500
Ignalina-4 RBMK-1500 plan stopgezet in 1988 1,380 1,500
Kostroma-1 RBMK-1500 bouw stopgezet in de jaren 80 1,380 1,500
Kostroma-2 RBMK-1500 bouw stopgezet in de jaren 80 1,380 1,500
Koersk-1 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Koersk-2 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Koersk-3 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Koersk-4 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Koersk-5 RBMK-1000 in aanbouw sinds 1980 925 1,000
Koersk-6 RBMK-1000 bouw stopgezet in 1993 925 1,000
Leningrad-1 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Leningrad-2 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Leningrad-3 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Leningrad-4 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Obninsk Prototype Stilgelegd 2002 5 6
Smolensk-1 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Smolensk-2 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Smolensk-3 RBMK-1000 operationeel 925 1,000
Smolensk-4 RBMK-1000 bouw stopgezet in 1993 925 1,000

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. 'RBMK Reactor', Nucleartourist, 22 januari 2006
  2. 'Final report on the programme on the safety of WWER and RBMK nuclear power plants', IAEA, februari 1999
  3. LNPP - Main characteristics of RBMK-1000
  4. Rosatom - Volgodonsk - Generation
  5. LNPP - Design and main characteristics
  6. a b AECL - Russian Nuclear Power Program (past, present, and future) Dr. IgorPioro, Senior Scientist, CRL AECL
  7. Handbook about the Ignalina NPP
  8. I. S. Zheludev, L.V. Konstantinov: Nuclear power in the USSR. IAEA Bulletin, Volume 22, Issue 2, Wenen 1980. Blz. 34 – 45 [1]
  9. 'Accident Analysis for Nuclear Power Plants with Graphite Moderated Boiling Water RBMK Reactors', IAEA, 2005
  10. IAEA-informatie per RBMK-reactor