可依裂变的方式区分为两大类各类中又可依控制裂变的手段区分为数个子类别。
这种RBMK反应堆堆完全以高压水来冷却并使中子减速(即使在温度極高时也是这样)大部分正在运行的RBMK反应堆堆都属于这一类。尽管在三哩岛出事的RBMK反应堆堆就是这一种一般仍认为这类RBMK反应堆堆最为咹全可靠。这是一种热中子式核RBMK反应堆堆中国大陆秦山核电站一期工程、大亚湾核电站和台湾核三厂的RBMK反应堆堆为此型。
这种RBMK反应堆堆也以轻水作为冷却剂和减速剂但水压较前一种稍低。正因如此在这种RBMK反应堆堆内部,水是可以沸腾的所以這种RBMK反应堆堆的热效率较高,结构也更简单而且可能更安全。其缺点为沸水会升高水压,因此这些带有放射性的水可能突然泄漏出来。这种RBMK反应堆堆也占了现在运行的RBMK反应堆堆的一大部分这是一种热中子式核RBMK反应堆堆。台湾核一厂和核二厂两座发电厂的RBMK反应堆堆为此型
这是由加拿大设计出来的一种RBMK反应堆堆,(也叫做CANDU)这种RBMK反应堆堆使用高压重水来进行冷却和减速。这種RBMK反应堆堆的核燃料不是装在单一压力舱中而是装在几百个压力管道中。这种RBMK反应堆堆使用天然铀为核燃料是一种热中子式核RBMK反应堆堆。这种RBMK反应堆堆可以在输出功率开到最大时添加核燃料因此能高效利用核燃料(因为可作精确控制)。大部分压重水式RBMK反应堆堆都位於加拿大有一些出售到阿根廷、中国、印度(未加入防止核武器扩散条约)、巴基斯坦(未加入防止核武器扩散条约)、罗马尼亚和南韓。印度也在它的第一次核试爆后运行了一些压重水式核RBMK反应堆堆(一般被称为“CANDU的变种”)中国大陆秦山核电站三期工程的RBMK反应堆堆為此型。
这是一种苏联的设计它在输出电力的同时还产生钚。这种RBMK反应堆堆用水来冷却并用石墨來减速RBMK型与压重水型在某些方面具有相同之处,即可以在运行中补充核燃料并且使用的都是压力管。但是与压重水型不同的是这种RBMK反应堆堆不稳定,并且体积太大无法装置在外罩安全壳的建筑物里,这点很危险RBMK型还有一些很重大的安全缺陷,尽管其中一些在切尔諾贝利核事故后被改正了一般认为RBMK型是最危险的核RBMK反应堆堆型号之一。切尔诺贝利核电站拥有四台RBMK型RBMK反应堆堆
这种RBMK反应堆堆使用石墨作为减速剂,并用二氧化碳作为冷却剂其工作温度较压水式RBMK反应堆堆更高,因此热效率也更高一部分正在運行的RBMK反应堆堆属于这一类,大部分位于英国老式的核电站(也就是Magnox式)已经或即将关闭。但高级气冷式核RBMK反应堆堆还会继续运行10至20年这是一种热中子式核RBMK反应堆堆。关闭这种核电站的费用很高因其RBMK反应堆炉核心很大。
这种RBMK反应堆堆使用液态金属作为冷却剂而完全不用减速剂,并且在发电的同时生产出比消耗量更多的核燃料这种RBMK反应堆堆在效率上很接近壓水式RBMK反应堆堆,而且工作压力不需太高因为液态金属即使在极高温下也不需加压。法国的超级凤凰核电站和美国的费米-I核电站用的都昰这种RBMK反应堆堆1995年,日本的“文殊”核电站发生液态钠泄漏预计将会在2008年重新开始运行。这三个核电站都用到了液态钠这是一种快速中子式RBMK反应堆堆而不是热中子式RBMK反应堆堆。液态金属式RBMK反应堆堆分为两种:
这种RBMK反应堆堆使用液态铅来作為冷却剂铅不但是隔绝辐射的绝佳材料,还能承受很高的工作温度还有,铅几乎不吸收中子所以在冷却过程中损失的中子较少,冷卻剂也不会变成带放射性与钠不同的是,铅是惰性元素所以发生事故的几率也较小,但是应用如此大量的铅就不得不考虑毒性问题,而且清理起来也很麻烦这种RBMK反应堆堆经常用的是铅铋共熔合金。在这种情况下铋会产生一些小的放射性问题,因为它会吸收少量中孓而且也比铅更容易变得带放射性。
大部分液态金属式RBMK反应堆堆都属于这一种钠很容易获得,而且还能防止腐蚀但是,钠遇水即剧烈爆炸所以使用时一定要小心。虽然这样处理钠爆炸并不比处理压水式核RBMK反应堆堆中超高温轻水的泄漏麻烦到哪里去。
特写 RBMK 型RBMK反应堆堆的安全性:确定技術框架 IAEA 的合作计划正在为进一步提高切尔诺贝利型RBMK反应堆堆 的安全性加强技术基础 1986年 4 月乌克兰切尔诺贝利核 Luis 格勒3 号和 4 号P 库尔斯克3 号和4 号s 伊格 电站 4 号RBMK反应堆堆在商业核动力史上最严重 Lederman 纳林纳 1 号;{J]尔诺贝利 3 号F 以及斯摩棱 的事故中被毁。该RBMK反应堆堆于 1983 年开始运 斯克 1 号和 2 号)伊格纳林纳 2 号堆含有 行,是苏联设计的 RBMK 型核动力堆 第二代的其他堆所没有的安全设施。这些 RBMK 型RBMK反应堆堆是从用于产坏的苏联 RBMK 型堆是按照 1982 年颁布嘚最新标准 铀-石墨堆演化而来这种类型的第一座产 设计和建造的。 坏堆于 1948 年开始运行 6 年后的 1954 年, 切尔诺贝利事故之后苏联的安全标准 再次作了修正(OPB毛的。有一座RBMK 型 →座 5 MWeRBMK 型发电示拖堆在奥布宁 斯克开始运行后来叉开发了一系列RBMK 堆(斯摩棱斯克 3 号)是按这些"第三代"标 型堆,茬管道设计中使用石墨慢化和水冷却 准建造的目前在库尔斯克 5 号堆建造中, 设计上又作了若干修改 相结合。 目前有 15 座RBMK 型动力堆分别茬 在过去 10 年里,为了提高 RBMK 型堆 三个国家发电z 其中 11 座在俄罗斯.2 座在 的安全性和消除导致切尔诺贝利事故的原 乌克兰2 座在立陶宛。它们的毛電功率除2 因俄罗斯设计人员和运行人员做了大量工 座外,均为 1000 MWe;这2 座在立陶宛的伊 作因此,设计上和运行上已进行了一些大 格纳林纳咜们的毛电功率均为 1300 MWe o 的改进。但是尤其是对第一代RBMK反应堆堆的安 RBMK 型堆都是在 1973 全性的担忧依然存在。 所有运行中的 本文回顾通过 1992 年开始的 IAEA 匼 年(列宁格勒 1 号机组)至 1990 年(斯摩棱 作计划为提高RBMK 型堆的安全性所作的 斯克 3 号机组)期间并网的它们代表着在 主要工作。(见第 12 页方框)具体涉忣的是 安全设计特点方面有很大差异的不同代的 与这类RBMK反应堆堆的设计和运行有关的安全评 RBMK反应堆堆。 价的技术成果和通过机构为了便利
当操作失误遇到设计缺陷
切尔诺貝利核电站***的是РБМК-1000型RBMK反应堆堆它属于压力管式石墨慢化沸水RBMK反应堆堆。这种RBMK反应堆堆偏偏是拥有严重设计缺陷的产品。因为設计缺陷当RBMK反应堆堆在低功率时非常不稳定,在温度上升时存在输出能量在短时间内达到危险水****的倾向根据后来的调查,设计者知道RBMK反应堆堆在某些情况下会出现危险但蓄意将其隐瞒。
在RBMK反应堆堆存在巨大缺陷同时RBMK反应堆堆操作人员又是非常不合格的。
厂房主管基夲由不具备操作РБМКRBMK反应堆堆资格的员工组成:厂长只具有燃煤发电厂的训练经历和工作经验基本上是负责政治的主管,而且事发半夜演****时并不在场但主导演****的副厂长是核能专业。他的总工程师亦是来自一个常规能源厂负责3号和4号RBMK反应堆堆的副总工程师则只有“一些小RBMK反应堆堆的经验”。
盲人骑瞎马夜半临深池……
切尔诺贝利事故中,操作员的错误正好打中设计缺陷于是灾难发生了。
在引起事故的在测试过程中RBMK反应堆堆操作员首先犯下了第一个错误:减低能量水****的速度过快。此时的最佳选择是关闭RBMK反应堆堆继续实验
但操作員并没有这样做,他接着犯了第二个错误:从RBMK反应堆堆中拔出了超过安全操作规定规程规定数量的控制棒空泡效应的RBMK反应堆逐渐加剧,此时对RBMK反应堆堆进行操作将变得不稳定且更加危险
如果说操作员的两个错误操作导致RBMK反应堆堆设计缺陷被放大的话,接下来操作员的操莋直接和RBMK反应堆堆设计上的另一大缺陷结合点燃了RBMK反应堆堆事故的最后****。
在这个RBMK反应堆堆设计中更重大的缺陷是控制棒控制棒的尾端昰由石墨组成的。因为这种设计当控制棒一开始插入RBMK反应堆堆的的前几秒钟,RBMK反应堆堆的输出功率反而会增加而不是预期的降低功率。而RBMK反应堆堆操纵员对这一缺陷也不知晓且无法预见。
1点23分40秒操作员按下了“紧急停堆”按钮——所有控制棒全部插入RBMK反应堆堆。这┅操作成为压垮骆驼的最后一根稻草——随即几秒钟内RBMK反应堆器的输出功率开始增加而不是降低。不受控的核裂变RBMK反应堆终于出现——1點23分47秒也就是操作员按下停堆按钮7秒钟后,RBMK反应堆堆堆芯旋生了一系列爆炸
而雪上加霜的是,按照规定机房的屋顶要求铺设防火涂层但实际上只用了普通的易燃沥青材料,于是爆炸后火势迅速蔓延开来。