RBMK

Een RBMK-reactor is een bepaald type kernreactor: een met licht water gekoelde en met 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 grondgebied van de voormalige Sovjet-Unie. De werking van deze reactor is (zoals die van alle kernreactors) gebaseerd op kernsplijting.

Schema van een RBMK-reactor

Vergelijking tussen een RBMK-reactor en een lichtwaterreactor

De bekendste RBMK-reactor is reactorblok nummer vier van de 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 de 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

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

Brandstofcelhouder van een RBMK-reactor:
1 - tussenstuk
2 - brandstofhuls
3 - brandstoftabletten

De kerncentrale Ignalina in Litouwen, de sluiting in 2004 en 2009 was een voorwaarde om toe te treden tot de Europese Unie

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 operators heel onoverzichtelijk over.^[1]

De kettingreactie wordt met een massief grafietblok gemodereerd, met andere woorden: de prompte neutronen met splijtingsenergieën die variëren van 0,7 tot 2 MeV en meer, worden afgeremd tot op thermische energieniveaus (grootteorde van 0,02 eV), zodat ze weer nieuwe kernen kunnen splijten. Deze moderatie gebeurt omdat de kans (werkzame doorsnede) voor splijting op thermische energiegroottes vele groter is dan op fissie-energieën. Om de kettingreactie te regelen zijn bovendien nog regelstaven nodig. Door de hoogte van de controlestaven te regelen, verandert men de absorptieterm in de reactor, aangezien de controlestaven opgebouwd zijn uit sterk neutron absorberende materialen zoals Cadmium, Zilver, Indium. Wanneer de controlestaven zich onder de kritische hoogte bevinden, zal de reactiviteit van de reactor subkritisch zijn, en zullen de reacties uitdovend zijn. De ontwerpfout in RBMK reactoren zit hem in de positieve dampbelcoëfficient, die een extreem geval is van moderatortemperatuurseffecten. Omtrent veiligheid is het een vereiste om te werken met reactoren die beschikken over negatieve snelle reactiviteitseffecten met andere woorden, de temperatuur -en voideffecten.

Technische informatie

Technische informatie	RBMK-1000[2][3][4][5]	RBMK-1500[5][6]	RBMKP-2400[7]
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	-
Koelmiddeldebiet	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

• Door de lage dichtheid van de reactorkern is de reactor minder gevoelig voor stroomuitval.
• 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 (lees: kernwapens) te gebruiken.

Zwakke punten

• 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.
• Positieve 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 één systeem uitvalt, vallen er meteen meerdere uit); back-upsystemen zijn er nauwelijks.^[8]

Lijst van alle RBMK-reactors

• Groene markering: de reactors die in bedrijf zijn,
• Rode markering: de reactors die gesloten zijn,
• Blauwe markering: de reactors die nooit in werking zijn geweest.

Locatie[9]	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	1000
Tsjernobyl-3	RBMK-1000	stilgelegd in 2000	925	1000
Tsjernobyl-4	RBMK-1000	verwoest in 1986	925	1000
Tsjernobyl-5	RBMK-1000	bouw stopgezet in 1988	950	1000
Tsjernobyl-6	RBMK-1000	bouw stopgezet in 1988	950	1000
Ignalina-1	RBMK-1500	stilgelegd in 2004	1185	1300
Ignalina-2	RBMK-1500	stilgelegd in 2009	1185	1300
Ignalina-3	RBMK-1500	bouw stopgezet in 1988	1380	1500
Ignalina-4	RBMK-1500	plan stopgezet in 1988	1380	1500
Kostroma-1	RBMK-1500	bouw stopgezet in de jaren 80	1380	1500
Kostroma-2	RBMK-1500	bouw stopgezet in de jaren 80	1380	1500
Koersk-1	RBMK-1000	stilgelegd in 2021	925	1000
Koersk-2	RBMK-1000	operationeel	925	1000
Koersk-3	RBMK-1000	operationeel	925	1000
Koersk-4	RBMK-1000	operationeel	925	1000
Koersk-5	RBMK-1000	bouw stopgezet in 2012	925	1000
Koersk-6	RBMK-1000	bouw stopgezet in 1993	925	1000
Leningrad-1	RBMK-1000	stilgelegd in 2018	925	1000
Leningrad-2	RBMK-1000	stilgelegd in 2020	925	1000
Leningrad-3	RBMK-1000	operationeel	925	1000
Leningrad-4	RBMK-1000	operationeel	925	1000
Obninsk	Prototype	stilgelegd 2002	5	6
Smolensk-1	RBMK-1000	operationeel	925	1000
Smolensk-2	RBMK-1000	operationeel	925	1000
Smolensk-3	RBMK-1000	operationeel	925	1000
Smolensk-4	RBMK-1000	bouw stopgezet in 1993	925	1000

Externe links

• NRG Petten
• IAEA-informatie over RBMK-reactors

Bronnen, noten en/of referenties

1. 'RBMK Reactor', Nucleartourist, 22 januari 2006
2. LNPP - Main characteristics of RBMK-1000
3. Rosatom - Volgodonsk - Generation (rosenergoatom.ru)
4. LNPP - Design and main characteristics
5. AECL - Russian Nuclear Power Program (past, present, and future) Dr. IgorPioro, Senior Scientist, CRL AECL. Gearchiveerd op 12 september 2014. Geraadpleegd op 12 september 2014.
6. Handbook about the Ignalina NPP
7. I. S. Zheludev, L.V. Konstantinov: Nuclear power in the USSR. IAEA Bulletin, Volume 22, Issue 2, Wenen 1980. Blz. 34 – 45
8. 'Accident Analysis for Nuclear Power Plants with Graphite Moderated Boiling Water RBMK Reactors', IAEA, 2005
9. IAEA-informatie per RBMK-reactor
   

   • Tsjernobyl 1
   • Tsjernobyl 2
   • Tsjernobyl 3
   • Tsjernobyl 4
   • Tsjernobyl 5
   • Ignalina 1
   • Ignalina 2
   • Ignalina 3
   • Koersk 1
   • Koersk 2
   • Koersk 3
   • Koersk 4
   • Koersk 5
   • Koersk 6
   • Leningrad 1
   • Leningrad 2
   • Leningrad 3
   • Leningrad 4
   • Smolensk 1
   • Smolensk 2
   • Smolensk 3
   • Smolensk 4

Kernreactor – lijst van kernreactoren

Generatie:	Generatie I · Generatie II · Generatie III · Generatie IV
Reactortype:	Lichtwaterreactor · Zwaarwaterreactor · Grafietreactor · Kweekreactor
Lichtwaterreactor:	Drukwaterreactor · Kokendwaterreactor · Advanced boiling water reactor
Zwaarwaterreactor:	CANDU-reactor
Grafietreactor:	Magnox-reactor · Geavanceerde gasgekoelde reactor · RBMK-reactor · Hogetemperatuurreactor
Kernongelukken:	Kernramp van Tsjernobyl (1986) · Kernramp van Fukushima (2011) · Kernongeval van Three Mile Island (1979)