RBMK | |
---|---|
| |
Reaktorin tyyppi | kanava, heterogeeninen , uraani-grafiitti ( grafiitti-veden hidastin), kiehuva tyyppi , lämpöneutroni |
Reaktorin käyttötarkoitus | sähkövoimateollisuus |
Tekniset tiedot | |
jäähdytysnestettä | vettä |
Polttoaine | uraanidioksidi , vähän rikastettu 235 U (rikastus 1,8 % - 3,6 %) |
Kehitys | |
Tieteellinen osa | IAE niitä. I. V. Kurchatova |
Yritys-kehittäjä | NIKIET |
Rakentaja | Dollezhal N. A. |
Rakentaminen ja käyttö | |
hyväksikäyttö | 1973 tähän päivään |
Reaktorit rakennettu | 17 |
High Power Channel Reactor ( RBMK ) on sarja Neuvostoliitossa kehitettyjä ydinvoimareaktoreita . Reaktorin RBMK kanava , heterogeeninen , grafiitti-vesi , kiehuva tyyppi , lämpöneutroneilla . Lämmönsiirtoaine on kiehuvaa vettä.
Reaktorilaitoksen pääsuunnittelija:
NIKIET , akateemikko Dollezhal N.A. I. V. Kurchatova , akateemikko Alexandrov A. P.
Yleinen suunnittelija ( LAES ): GSPI-11 ( VNIPIET ), Gutov A. I.
Turbiinitehtaan pääsuunnittelija: KhTGZ, Turboatom , Kosyak Yu. F.
Metallirakenteen kehittäjä: TsNIIPSK , Melnikov N.P.
Johtava materiaalitieteen organisaatio " Prometheus " ,
Kapyrin
G.I.
Tällä hetkellä näiden reaktoreiden sarja sisältää kolme sukupolvea. Sarjan pääreaktori on Leningradin ydinvoimalan 1. ja 2. yksikkö .
Maailman ensimmäisen ydinvoimalan (AM-1 ("Atom Mirny"), Obninsk Nuclear Plant , 1954) reaktori oli vesijäähdytteinen uraani-grafiittikanavareaktori. Uraani-grafiittireaktoriteknologiaa kehitettiin teollisissa reaktoreissa, mukaan lukien "kaksikäyttöiset" reaktorit (dual-purpose reaktorit), jotka "sotilaallisten" isotooppien lisäksi tuottivat sähköä ja käyttivät lämpöä läheisten kaupunkien lämmittämiseen.
Teollisuusreaktorit, jotka rakennettiin Neuvostoliitossa: A (1948), AI (PO " Majak " Ozyorskissa ), AD (1958), ADE-1 (1961) ja ADE-2 (1964) ( kaivos- ja kemiantehdas Zheleznogorskissa ) , I-1 (1955), EI-2 (1958), ADE-3 (1961), ADE-4 (1964) ja ADE-5 (1965) ( Siperian Chemical Combine in Seversk ) [1] .
1960-luvulta lähtien tulevan RBMK-tyyppisten puhtaasti tehoreaktorien kehittäminen on alkanut Neuvostoliitossa. Joitakin suunnitteluratkaisuja testattiin kokeellisissa voimareaktoreissa "Atom Mirny Bolshoy": AMB-1 (1964) ja AMB-2 (1967), jotka asennettiin Belojarskin ydinvoimalaan .
Varsinaisten RBMK-reaktorien kehitys alkoi 1960-luvun puolivälissä ja perustui suurelta osin laajaan ja menestyksekkääseen kokemukseen teollisten uraani-grafiittireaktorien suunnittelusta ja rakentamisesta. Tekijät näkivät reaktorilaitoksen tärkeimmät edut:
Yleisesti ottaen reaktorin suunnitteluominaisuudet toistivat aikaisempien uraani-grafiittireaktorien kokemusta. Polttoainekanava, jäähdytysnesteen parametrit, uusista rakennemateriaaleista - zirkoniumseokset - valmistettujen polttoaine-elementtien kokoonpanot sekä polttoaine - metallisen uraanin muoto korvattiin sen dioksidilla . Alkuperäisen toimeksiannon mukaan reaktorin piti olla kaksikäyttöinen, eli lämpöparametrien muutoksen myötä se voisi tuottaa aselaatuista plutoniumia [2] . Hanketta kehitettäessä päätettiin kuitenkin luopua tästä ajatuksesta, ja tulevaisuudessa reaktori suunniteltiin yksikäyttöiseksi reaktoriksi - sähkö- ja lämpöenergian tuotantoon.
Projektin työskentely aloitettiin IAE : ssä (RNTs KI) ja NII-8:ssa ( NIKIET ) vuonna 1964. Vuonna 1965 projekti sai nimen B-190, ja teknisen suunnittelun kehittäminen uskottiin Bolshevik-tehtaan suunnittelutoimistolle , koska alun perin suunniteltiin, että tehtaasta tulisi tämän tyyppisten laitteiden valmistuksen päätehdas. reaktorista. Vuonna 1966 reaktorin tekninen suunnittelu esitettiin Minsredmashin tieteelliselle ja tekniselle neuvostolle . Hanketta ei hyväksytty lukuisten teknisten huomautusten ja ehdotusten vuoksi, ja projektin jatkotyö uskottiin Dollezhalin johtamalle NII-8 : lle ( NIKIET ) .
15. huhtikuuta 1966 Minsredmashin päällikkö E. P. Slavsky allekirjoitti toimeksiannon Leningradin ydinvoimalan suunnittelusta, 70 km suorassa linjassa Leningradista länteen , 4 km Sosnovy Borin kylästä . Syyskuun alussa 1966 suunnittelutehtävä valmistui.
Neuvostoliiton ministerineuvosto hyväksyi 29. marraskuuta 1966 asetuksen nro 800-252 Leningradin ydinvoimalan ensimmäisen vaiheen rakentamisesta, jossa määriteltiin yritysten organisaatiorakenne ja yhteistyö ydinvoimalan suunnittelun ja rakentamisen kehittämiseksi. Ydinvoimalaitos.
Ensimmäinen RBMK-1000-tyyppisellä reaktorilla varustettu voimayksikkö otettiin käyttöön vuonna 1973 Leningradin ydinvoimalassa .
Neuvostoliiton ensimmäisten ydinvoimaloiden rakentamisen aikana vallitsi mielipide, että ydinvoimala on luotettava energialähde ja mahdolliset viat ja onnettomuudet ovat epätodennäköisiä tai jopa hypoteettisia tapahtumia. Lisäksi ensimmäiset yksiköt rakennettiin keskikokoisen konepajatekniikan järjestelmään, ja niiden oli tarkoitus toimia tämän ministeriön organisaatioiden toimesta. Turvallisuusmääräyksiä kehityshetkellä joko ei ollut olemassa tai ne olivat puutteellisia. Tästä syystä RBMK-1000- ja VVER-440-sarjan ensimmäisissä voimareaktoreissa ei ollut riittävästi turvajärjestelmiä, mikä vaati tällaisten voimayksiköiden vakavaa modernisointia. Erityisesti Leningradin ydinvoimalaitoksen kahden ensimmäisen RBMK-1000-yksikön alkuperäisessä suunnittelussa ei ollut hydrosylintereitä hätäreaktorin jäähdytysjärjestelmälle (ECCS), hätäpumppujen määrä oli riittämätön, takaiskuventtiilejä ei ollut (OK) Jakoryhmäjakoputkissa (RGK) jne. Jatkossa modernisoinnin yhteydessä kaikki nämä puutteet poistettiin.
RBMK - lohkojen jatkorakentaminen oli tarkoitus toteuttaa Neuvostoliiton energia - ja sähköistysministeriön tarpeisiin . Ottaen huomioon energiaministeriön vähäisemmän kokemuksen ydinvoimalaitoksista hankkeeseen tehtiin merkittäviä voimalaitosten turvallisuutta lisääviä muutoksia. Lisäksi tehtiin muutoksia ensimmäisten RBMK-koneiden kokemuksen huomioon ottamiseksi. Käytettiin muun muassa ECCS-hydrosylintereitä, 5 pumppua alkoi suorittaa hätä-ECCS-sähköpumppujen toimintaa, RGK:ssa käytettiin takaiskuventtiilejä ja tehtiin muita parannuksia. Näiden hankkeiden mukaan rakennettiin Kurskin ydinvoimalaitoksen voimayksiköt 1, 2 ja Tšernobylin ydinvoimalaitoksen 1, 2. Tässä vaiheessa valmistui ensimmäisen sukupolven RBMK-1000 voimayksiköiden (6 voimayksikköä) rakentaminen.
Ydinvoimaloiden edelleen parantaminen RBMK:n kanssa alkoi Leningradin ydinvoimalaitoksen toisen vaiheen (voimayksiköt 3, 4) hankkeiden kehittämisellä. Suurin syy hankkeen loppuun saattamiseen oli turvallisuussääntöjen tiukentaminen. Erityisesti otettiin käyttöön ilmapallo-ECCS-järjestelmä, pitkän aikavälin jäähdytyksen ECCS, jota edustaa 4 hätäpumppua. Onnettomuuspaikannusjärjestelmää ei edustanut kuplasäiliö , kuten aiemmin, vaan onnettomuuspaikannustorni, joka pystyi kerääntymään ja tehokkaasti estämään radioaktiivisuuden vapautumisen reaktoriputkien vaurioituneiden onnettomuuksien sattuessa. Muita muutoksia on tehty. Leningradin ydinvoimalaitoksen kolmannen ja neljännen voimayksikön pääpiirre oli tekninen ratkaisu RGC:n sijoittamiseksi ytimen korkeutta korkeampaan korkeuteen . Tämä mahdollisti ytimen taatun täyttymisen vedellä hätätilanteessa RGC:lle. Myöhemmin tätä päätöstä ei sovellettu.
Keskikokoisen konerakennuksen ministeriön alaisuudessa olevan Leningradin ydinvoimalaitoksen voimayksiköiden 3, 4 rakentamisen jälkeen aloitettiin RBMK-1000-reaktorien suunnittelu Neuvostoliiton energiaministeriön tarpeisiin. Kuten edellä todettiin, energiaministeriön ydinvoimalaitosta kehitettäessä hankkeeseen tehtiin lisämuutoksia, joiden tarkoituksena oli parantaa ydinvoimalaitosten luotettavuutta ja turvallisuutta sekä lisätä sen taloudellista potentiaalia. Erityisesti RBMK:n toisten vaiheiden viimeistelyssä käytettiin halkaisijaltaan suurempaa rumpuerotinta (BS) (sisähalkaisija tuotiin 2,6 metriin ), otettiin käyttöön kolmikanavainen ECCS-järjestelmä, jonka kaksi ensimmäistä kanavaa olivat toimitetaan vedellä hydrosylintereistä, kolmas - syöttöpumpuista. Reaktorin hätävesihuoltoon tarkoitettujen pumppujen lukumäärä nostettiin 9 yksikköön ja tehtiin muita voimayksikön turvallisuutta merkittävästi lisääviä muutoksia (ECCS:n suoritustaso vastasi suunnitteluhetkellä voimassa olevia asiakirjoja ydinvoimalaitoksesta). Onnettomuuspaikannusjärjestelmän ominaisuuksia lisättiin merkittävästi, ja se oli suunniteltu estämään suurimman halkaisijan omaavan putkilinjan (pääkiertovesipumppujen (MCP) Du 900) giljotiinin murtuman aiheuttama onnettomuus. RBMK:n ensimmäisten vaiheiden kuplasäiliöiden ja Leningradin ydinvoimalaitoksen yksiköiden 3 ja 4 suojatornien sijaan energiaministeriön toisen sukupolven RBMK:ssa käytettiin kaksikerroksisia suojaaltaita, mikä lisäsi merkittävästi onnettomuuspaikannusjärjestelmä (ALS). Suojarakennuksen puuttuminen kompensoitiin strategialla, jossa käytettiin tiukkalujuisten laatikoiden (TPB) järjestelmää, jossa jäähdytysnesteen moninkertaisen pakkokierron putkistot sijaitsivat. PPB:n suunnittelu, seinien paksuus laskettiin tilan eheyden säilyttämisestä siinä olevan laitteiston rikkoutuessa (MCP DN 900 mm:n painejakoputkeen asti). PPB ei kuulu BS:n ja höyry-vesiviestinnän piiriin. Myös ydinvoimalaitoksen rakentamisen aikana reaktoriosastot rakennettiin kaksoislohkoon, mikä tarkoittaa, että kahden voimayksikön reaktorit ovat olennaisesti samassa rakennuksessa (toisin kuin aikaisemmissa RBMK:n ydinvoimalaitoksissa, joissa jokainen reaktori oli erillisessä rakennuksessa rakennus). Joten valmistettiin toisen sukupolven RBMK-1000 reaktorit: Kurskin ydinvoimalaitoksen voimayksiköt 3 ja 4, Tšernobylin ydinvoimalaitoksen 3 ja 4, Smolenskin ydinvoimalaitoksen 1 ja 2 (yhdessä yhdessä reaktorin 3 ja 4 kanssa Leningradin ydinvoimala, 8 voimayksikköä).
Ennen Neuvostoliiton Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuutta suunniteltiin laajoja tällaisten reaktoreiden rakentamista, mutta onnettomuuden jälkeen suunnitelmia RBMK-voimayksiköiden rakentamisesta uusille kohteille supistettiin. Vuoden 1986 jälkeen otettiin käyttöön kaksi RBMK-reaktoria: RBMK-1000 Smolenskin ydinvoimalassa (1990) ja RBMK-1500 Ignalinan ydinvoimalassa (1987). Toinen Kurskin ydinvoimalan 5. lohkon RBMK-1000 reaktori oli valmistumassa ja vuoteen 2012 mennessä saavutettiin ~85 % valmius, mutta rakentaminen lopetettiin lopulta.
Kanavauraani -grafiittireaktorin konseptin kehitystyötä tehdään MKER -Multi-loop Channel Power Reactorin hankkeissa [3] .
Ominaista | RBMK-1000 | RBMK-1500 | RBMKP-2400 (projekti) |
MKER-1500 (projekti) |
---|---|---|---|---|
Reaktorin lämpöteho, MW | 3200 | 4800 | 5400 | 4250 |
Laitteen sähköteho, MW | 1000 | 1500 | 2000 | 1500 |
Yksikkötehokkuus (brutto), % | 31.25 | 31.25 | 37.04 | 35.3 |
Höyrynpaine turbiinin edessä, atm | 65 | 65 | 65 | 75 |
Höyryn lämpötila turbiinin edessä, °C | 280 | 280 | 450 | 274 |
Ytimen mitat , m: | ||||
- korkeus | 7 | 7 | 7.05 | 7 |
– halkaisija (leveys × pituus) | 11.8 | 11.8 | 7,05 × 25,38 | neljätoista |
Ladataan uraania , t | 192 | 189 | 220 | |
Rikastus , % 235 U | ||||
- haihdutuskanava | 2,6-3,0 | 2,6-2,8 | 1.8 | 2-3.2 |
- ylikuumenemiskanava | — | — | 2.2 | — |
Kanavien määrä: | ||||
– haihtuva | 1693-1661 [4] | 1661 | 1920 | 1824 |
- ylikuumeneminen | — | — | 960 | — |
Keskimääräinen palaminen, MW päivä/kg: | ||||
- haihdutuskanavassa | 22.5 | 25.4 | 20.2 | 30-45 |
- ylikuumenemiskanavassa | — | — | 18.9 | — |
Polttoainekuoren mitat ( halkaisija × paksuus), mm: | ||||
- haihdutuskanava | 13,5 × 0,9 | 13,5 × 0,9 | 13,5 × 0,9 | - |
- ylikuumenemiskanava | — | — | 10 × 0,3 | — |
Polttoaineen päällystemateriaali: | ||||
- haihdutuskanava | Zr + 2,5 % Nb | Zr + 2,5 % Nb | Zr + 2,5 % Nb | - |
- ylikuumenemiskanava | — | — | ruostumaton teräs teräs | — |
TVEL:ien määrä kasetissa ( TVS ) | kahdeksantoista | kahdeksantoista | ||
Kasettien määrä ( TVS ) | 1693 | 1661 |
Yksi RBMK-reaktorin kehittämisen tavoitteista oli polttoainekierron parantaminen. Ratkaisu tähän ongelmaan liittyy rakennemateriaalien kehittämiseen, jotka absorboivat heikosti neutroneja ja eroavat vain vähän mekaanisista ominaisuuksiltaan ruostumattomasta teräksestä. Neutronien absorption vähentäminen rakennemateriaaleissa mahdollistaa halvemman , alhaisen uraanin rikastamisen (alkuperäisen projektin mukaan 1,8 %) ydinpolttoaineen käytön. Myöhemmin uraanin rikastusastetta nostettiin.
RBMK-1000 ytimen perustana on 7 m korkea ja halkaisijaltaan 11,8 m pienempi lohkoista valmistettu grafiittisylinteri , joka toimii moderaattorina. Grafiitti lävistetään suurella määrällä pystysuuntaisia reikiä, joista jokaisen läpi kulkee paineputki (kutsutaan myös prosessikanavaksi (TC)). Paineputken keskiosa, joka sijaitsee ytimessä, on valmistettu zirkonium-niobium-seoksesta ( Zr + 2,5 % Nb ), jolla on korkea mekaaninen ja korroosionkestävyys, paineputken ylä- ja alaosa on valmistettu ruostumattomasta teräksestä . terästä . Paineputken zirkonium- ja teräsosat on yhdistetty hitsatuilla adaptereilla.
RBMK-voimayksiköitä suunniteltaessa valittiin laskentamenetelmien epätäydellisyydestä johtuen kanavaryhmän epäoptimaalinen etäisyys. Tämän seurauksena reaktori osoittautui jonkin verran hidastuneeksi, mikä johti höyryn reaktiivisuuskertoimen positiivisiin arvoihin työalueella, joka ylitti viivästyneiden neutronien osuuden . Ennen Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuutta höyryn reaktiivisuuskerroinkäyrän laskemiseen käytetty menetelmä (BMP-ohjelma) osoitti, että huolimatta positiivisesta RCC:stä käyttöhöyrypitoisuuden alalla, höyrypitoisuuden kasvaessa tämä arvo muuttaa etumerkkiä, niin, että kuivumisen vaikutus osoittautui negatiiviseksi. Näin ollen turvajärjestelmien koostumus ja suorituskyky suunniteltiin ottaen huomioon tämä ominaisuus. Kuten Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuuden jälkeen kävi ilmi, höyryn reaktiivisuuskertoimen laskettu arvo alueilla, joilla on korkea höyrypitoisuus, saatiin kuitenkin väärin: negatiivisen sijaan se osoittautui positiiviseksi [5] . Höyryn reaktiivisuuskertoimen muuttamiseksi ryhdyttiin useisiin toimenpiteisiin, mukaan lukien joihinkin kanaviin asennettiin lisäabsorbentteja polttoaineen sijaan. Myöhemmin RBMK:lla varustettujen voimayksiköiden taloudellisen suorituskyvyn parantamiseksi poistettiin ylimääräisiä vaimentimia, haluttujen neutronifysikaalisten ominaisuuksien saavuttamiseksi käytettiin polttoainetta, jolla oli korkeampi rikastus palavalla absorboijalla ( erbiumoksidi ).
Jokaiseen polttoainekanavaan on asennettu kasetti, joka koostuu kahdesta polttoainenipusta (FA) - alemmasta ja ylemmästä. Jokainen kokoonpano sisältää 18 polttoainesauvaa . Polttoaine-elementin kuori on täytetty uraanidioksidipelleteillä . Alkuperäisen suunnitelman mukaan rikastus uraani-235 :ssä oli 1,8 %, mutta RBMK:n käytöstä saatujen kokemusten myötä rikastuksen lisääminen osoittautui tarkoituksenmukaiseksi [6] [7] . Rikastuksen lisääminen yhdistettynä palavan myrkyn käyttöön polttoaineessa mahdollisti reaktorin ohjattavuuden lisäämisen, turvallisuuden ja taloudellisen suorituskyvyn parantamisen. Tällä hetkellä on siirrytty polttoaineeseen, jonka rikastus on 2,8 %.
RBMK-reaktori toimii yksisilmukaisen järjestelmän mukaisesti. Jäähdytysneste kierrätetään moninkertaisessa pakotetussa kiertopiirissä (MPC). Sydämessä polttoainesauvoja jäähdyttävä vesi haihtuu osittain ja muodostuva höyry-vesi-seos menee erotinrumpuihin . Rumpuerottimissa tapahtuu höyryn erotus, joka tulee turbiiniyksikköön. Jäljelle jäävä vesi sekoitetaan syöttöveteen ja syötetään reaktorisydämeen pääkiertopumppujen (MCP) avulla. Erotettu kylläinen höyry (lämpötila ~284 °C ) paineessa 70-65 kgf/cm 2 syötetään kahdelle turbogeneraattorille , joiden sähköteho on kummankin 500 MW . Poistohöyry kondensoidaan , minkä jälkeen regeneratiivisten lämmittimien ja ilmanpoiston läpi kulkemisen jälkeen se syötetään syöttöpumpuilla (FPU) MPC:hen.
RBMK-1000 - reaktorit asennetaan Leningradin ydinvoimalaitokseen , Kurskin ydinvoimalaan , Tšernobylin ydinvoimalaan ja Smolenskin ydinvoimalaan .
RBMK-1500:ssa tehoa lisättiin lisäämällä ytimen ominaisenergiaintensiteettiä lisäämällä FC:n (polttoainekanavat) tehoa.[ selventää ] 1,5 kertaa suunnittelunsa säilyttäen. Tämä saavutetaan tehostamalla lämmönpoistoa polttoainesauvoista käyttämällä[ selventää ] erityiset lämmönsiirron tehostimet (turbulaattorit) [8] molempien polttoainenippujen yläosassa . Yhdessä tämä mahdollistaa aiempien mittojen ja reaktorin yleisen suunnittelun tallentamisen [6] [9] .
Käytön aikana kävi ilmi, että energian vapautumisen suuresta epätasaisuudesta johtuen yksittäisissä kanavissa ajoittain esiintyvät lisääntyneet (huippu)tehot johtavat polttoaineen suojakuoren halkeilemiseen. Tästä syystä tehoa vähennettiin 1300 MW :iin .
Nämä reaktorit asennettiin Ignalinan ydinvoimalaan ( Liettua ).
RBMK-reaktorien yleisistä suunnitteluominaisuuksista johtuen, joissa ydin, kuten kuutiot, rekrytoitiin suuresta määrästä samantyyppisiä elementtejä, ajatus tehon lisäntymisestä ehdotti itseään.
RBMK-2000, RBMK-3600RBMK-2000- projektissa tehon lisäystä suunniteltiin johtuen polttoainekanavan halkaisijan kasvusta, kasetin polttoaine-elementtien lukumäärästä ja TK-putkilevyn noususta. Samanaikaisesti itse reaktori pysyi samoissa mitoissa [6] .
RBMK-3600 oli vain konseptisuunnittelu [10] , sen suunnitteluominaisuuksista tiedetään vain vähän. Todennäköisesti ongelma ominaistehon lisäämisestä siinä ratkaistu, kuten RBMK-1500:ssa, tehostamalla lämmönpoistoa muuttamatta sen RBMK-2000-pohjan rakennetta - ja siten lisäämättä ydintä.
RBMKP-2400, RBMKP-4800RBMKP-2400 ja RBMKP-4800 reaktoriprojekteissa aktiivinen vyöhyke ei näytä sylinteriltä, vaan suorakaiteen muotoiselta suuntaissärmiältä. 450 °C:n höyryn lämpötilan saavuttamiseksi reaktorit on varustettu tulistuskanavilla ja polttoaine-elementtien verhoukset on valmistettu ruostumattomasta teräksestä. Jotta kanavaputket eivät absorboi liikaa neutroneja, ne voidaan jättää zirkaliksi (Zr + Sn), ja polttoainenipun ja kanavan seinämän väliin voidaan sijoittaa kyllästettyä höyryä sisältävä kotelo . Reaktorit on jaettu osiin sulkemaan yksittäisiä osia koko reaktorin sijaan [11] .
Tämäntyyppinen reaktori suunniteltiin asennettavaksi alkuperäisen suunnitelman mukaisesti Kostroman ydinvoimalaan [12] .
MKER-reaktorilaitosprojektit ovat RBMK-reaktorien sukupolven kehitystä. Ne ottavat huomioon uudet, tiukemmat turvallisuusvaatimukset ja poistavat aiempien tämän tyyppisten reaktorien tärkeimmät puutteet.
MKER -800:n ja MKER-1000 :n toiminta perustuu jäähdytysnesteen luonnolliseen kiertoon, jota tehostavat vesi-vesi-suuttimet. Suuren kokonsa ja tehonsa ansiosta MKER-1500 toimii pääkiertopumppujen kehittämällä jäähdytysnesteen pakkokierrolla. MKER-sarjan reaktorit on varustettu kaksinkertaisella suojarakennuksella : ensimmäinen on terästä, toinen on teräsbetoni ilman esijännitettyä rakennetta. MKER-1500:n suojarakennuksen halkaisija on 56 metriä (vastaa Bushehrin ydinvoimalan suojarakennuksen halkaisijaa ). Hyvästä neutronitasapainosta johtuen MKER-reaktorilaitoksilla on erittäin alhainen luonnonuraanin kulutus (MKER-1500:lla se on 16,7 g/ MWh (e) - maailman alhaisin) [13] .
Odotettu hyötysuhde - 35,2%, käyttöikä 50 vuotta, rikastus 2,4%.
Yhteensä otettiin käyttöön 17 RBMK:lla varustettua voimayksikköä. Toisen sukupolven sarjalohkojen takaisinmaksuaika oli 4-5 vuotta.
IAEA :n PRIS-tietokannan mukaan kaikkien toimivien voimalaitosten kumulatiivinen kapasiteettikerroin on RBMK:n osalta 69,71 %; VVER :lle - 71,54 % (Venäjän federaation tiedot yksikön käyttöönoton alusta vuoteen 2008; vain toimivat yksiköt otetaan huomioon).
Vuonna 2011 Leningradin ydinvoimalaitoksen ensimmäisen voimayksikön reaktorin tilan seuraava tutkimus paljasti grafiittipinon ennenaikaisen vääntymisen, joka aiheutui grafiitin säteilyturpoamisesta ja sen myöhemmästä halkeilusta [26] . Vuonna 2012, 37. käyttövuonna, reaktori suljettiin piippusiirtymän raja-arvojen saavuttamisen vuoksi. 1,5 vuodessa löydettiin teknologisia ratkaisuja, jotka mahdollistivat muurauksen muodonmuutoksen vähentämisen leikkaamalla grafiittia, kompensoiden turpoamista ja muodonmuutoksia [27] .
Vuonna 2013 reaktori käynnistettiin uudelleen, mutta vikojen kertymisen lisääntyminen vaati lähes vuosittaista työtä muurauksen korjaamiseksi. Siitä huolimatta reaktori pystyttiin pitämään toiminnassa suunnitellun käyttöiän loppuun saakka vuonna 2018 [28] . Jo vuonna 2013 vastaava työ oli aloitettava Kurskin ydinvoimalaitoksen toisella voimalaitoksella , vuonna 2014 - Leningradin ydinvoimalaitoksen toisella voimalaitoksella, vuonna 2015 - Kurskin ydinvoimalaitoksen ensimmäisellä voimalaitoksella.
Vakavimmat onnettomuudet ydinvoimalaitoksilla RBMK-reaktoreilla:
Monet asiantuntijat pitävät vuoden 1975 LNPP-onnettomuutta vuoden 1986 Tšernobylin onnettomuuden edelläkävijänä [29] .
Vuoden 1982 onnettomuus liittyi pääsuunnittelijan sisäisen analyysin (NIKIET) mukaan operatiivisen henkilöstön toimintaan, joka rikkoi törkeästi teknisiä määräyksiä [30] .
Vuoden 1986 onnettomuuden syyt olivat ja ovat edelleen kiivasta keskustelun kohteena. Eri tutkijaryhmät tekivät erilaisia johtopäätöksiä onnettomuuden syistä. Neuvostoliiton virallinen hallituksen komissio nimesi pääsyyksi teknisiä määräyksiä rikkoneen henkilöstön toimiin . Tämän näkemyksen jakaa myös pääsuunnittelija NIKIET. Neuvostoliiton Gosatomnadzorin komissio tuli siihen tulokseen, että onnettomuuden pääasiallinen syy oli reaktorin epätyydyttävä rakenne . Ottaen huomioon Neuvostoliiton Gosatomnadzorin raportin IAEA korjasi johtopäätöksensä onnettomuudesta. Vuonna 1986 tapahtuneen onnettomuuden jälkeen tehtiin paljon tieteellistä ja teknistä työtä reaktorin turvallisuuden ja sen ohjauksen modernisoimiseksi.
Vuonna 1991 Tšernobylin ydinvoimalaitoksen toisen yksikön konehuoneessa sattunut onnettomuus johtui reaktorilaitoksesta riippumattomista laitevioista. Onnettomuuden aikana konehuoneen katto romahti tulipalon seurauksena. Tulipalon ja katon romahtamisen seurauksena reaktorin vesisyöttöputket vaurioituivat ja höyrynpoistoventtiili BRU-B tukkeutui auki-asennossa. Onnettomuutta seuranneista lukuisista järjestelmien ja laitteiden vioista huolimatta reaktori osoitti hyviä itsesuojausominaisuuksia (johtuen operatiivisen henkilöstön oikea-aikaisista toimista CMPC:n täydentämisessä hätätilanteen mukaan), mikä esti polttoaineen kuumenemisen ja vaurioitumisen. .
Yhden kanavan repeämä Leningradin ydinvoimalaitoksen kolmannella yksiköllä vuonna 1992 johtui venttiilivirheestä.
Vuodesta 2022 lähtien kolmella ydinvoimalaitoksella on käytössä 8 RBMK-voimalaitosta: Leningradissa , Kurskissa ja Smolenskissa . Kaksi LNPP:n yksikköä ja yksi KuNPP:n yksikkö oli määrä sulkea resurssien ehtymisen vuoksi. Poliittisista syistä (Liettuan velvoitteiden mukaisesti Euroopan unionia kohtaan) kaksi Ignalinan ydinvoimalan voimalaitosyksikköä suljettiin . Samoin pysäytti kolme voimayksikköä (nro 1, 2, 3) Tšernobylin ydinvoimalassa [31] ; toinen Tšernobylin ydinvoimalan lohko (nro 4) tuhoutui onnettomuuden seurauksena 26. huhtikuuta 1986.
Uusien keskeneräisten RBMK-yksiköiden rakentamista Venäjälle ei ole tällä hetkellä suunnitteilla. Esimerkiksi päätettiin rakentaa keskusydinvoimala VVER-1200 : lla [32] Kostroman ydinvoimalaitoksen paikalle, jonne RBMK alun perin suunniteltiin asentaa. Päätettiin myös olla saamatta päätökseen Kurskin ydinvoimalaitoksen 5. voimayksikön rakentamista huolimatta siitä, että sillä oli jo korkea valmiusaste - reaktoripajan laitteet asennettiin 70 prosentilla, RBMK:n päälaitteistosta. reaktori - 95 %, turbiinitehdas - 90 % [33] .
Tehoyksikkö [34] | Reaktorin tyyppi | Osavaltio | Teho (MW) |
---|---|---|---|
Tšernobyl-1 | RBMK-1000 | lopetettiin vuonna 1996 | 1000 |
Tšernobyl-2 | RBMK-1000 | lopetettiin vuonna 1991 | 1000 |
Tšernobyl-3 | RBMK-1000 | lopetti vuonna 2000 | 1000 |
Tšernobyl-4 | RBMK-1000 | tuhoutui vahingossa vuonna 1986 | 1000 |
Tšernobyl-5 | RBMK-1000 | rakentaminen lopetettiin vuonna 1987 | 1000 |
Tšernobyl-6 | RBMK-1000 | rakentaminen lopetettiin vuonna 1987 | 1000 |
Ignalina-1 | RBMK-1500 | lopetti vuonna 2004 | 1300 |
Ignalina-2 | RBMK-1500 | lopetti vuonna 2009 | 1300 |
Ignalina-3 | RBMK-1500 | rakentaminen lopetettiin vuonna 1988 | 1500 |
Ignalina-4 | RBMK-1500 | projekti peruttiin vuonna 1988 | 1500 |
Kostroma-1 | RBMK-1500 | rakentaminen lopetettiin vuonna 1990 | 1500 |
Kostroma-2 | RBMK-1500 | rakentaminen lopetettiin vuonna 1990 | 1500 |
Kursk-1 | RBMK-1000 | lopetettiin vuonna 2021 | 1000 |
Kursk-2 | RBMK-1000 | aktiivinen (poistetaan 31.1.2024) | 1000 |
Kursk-3 | RBMK-1000 | aktiivinen (poistetaan 27.12.2028) | 1000 |
Kursk-4 | RBMK-1000 | aktiivinen (poistetaan 21.12.2030) | 1000 |
Kursk-5 | RBMK-1000 | rakentaminen lopetettiin vuonna 2012 | 1000 |
Kursk-6 | RBMK-1000 | rakentaminen lopetettiin vuonna 1993 | 1000 |
Leningrad-1 | RBMK-1000 | lopetettiin vuonna 2018 [35] | 1000 |
Leningrad-2 | RBMK-1000 | lopetettiin vuonna 2020 [36] | 1000 |
Leningrad-3 | RBMK-1000 | aktiivinen (lopellaan vuonna 2025) | 1000 |
Leningrad-4 | RBMK-1000 | aktiivinen (lopellaan vuonna 2025) | 1000 |
Smolensk-1 | RBMK-1000 | aktiivinen (lopellaan vuonna 2027) | 1000 |
Smolensk-2 | RBMK-1000 | aktiivinen (lopellaan vuonna 2030) | 1000 |
Smolensk-3 | RBMK-1000 | aktiivinen (lopellaan vuonna 2035) | 1000 |
Smolensk-4 | RBMK-1000 | rakentaminen lopetettiin vuonna 1993 | 1000 |
Neuvostoliiton ja Venäjän ydinreaktorit | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tutkimus |
| ||||||||||
Teollinen ja kaksikäyttöinen | Majakka A-1 AB(-1;-2;-3) AI OK-180 OK-190 OK-190M "Ruslan" LF-2 ("Ljudmila") SCC I-1 EI-2 ADE (-3,-4,-5) GCC HELVETTI ADE (-1,-2) | ||||||||||
Energiaa |
| ||||||||||
Kuljetus | Sukellusveneet Vesi-vesi VM-A VM-4 KLO 5 OK-650 nestemäinen metalli RM-1 BM-40A (OK-550) pinta-aluksia OK-150 (OK-900) OK-900A SSV-33 "Ural" KN-Z KLT-40 RITM-200 § RITM-400 § Ilmailu Tu-95LAL Tu-119 ‡ Avaruus Kamomilla Pyökki Topaasi Jenisei | ||||||||||
§ — reaktoreita on rakenteilla, ‡ — olemassa vain projektina
|