Реактор ЧАЭС РБМК-1000 — устройство, принцип работы и конструкция

Реактор ЧАЭС: как это работает
На Чернобыльской атомной электростанции были установлены ядерные реакторы типа РБМК-1000. Этот тип реакторов был разработан в 1960-е годы и широко применялся на атомных станциях СССР. По состоянию на конец 1980-х годов такие установки эксплуатировались на нескольких энергоблоках страны.

Тепловая мощность одного реактора составляла 3200 МВт. Каждый энергоблок был оснащён двумя турбогенераторами электрической мощностью по 500 МВт, что обеспечивало суммарную электрическую мощность в 1000 МВт.

Ядерное топливо
В качестве топлива в реакторах РБМК использовалась слабо обогащённая двуокись урана с содержанием изотопа уран-235. В исходном состоянии одна тонна топлива содержала около 20 кг ядерного горючего. Полная стационарная загрузка топлива в один реактор достигала 180 тонн.

Топливо не загружалось в реактор сплошной массой. Оно размещалось в виде специальных тепловыделяющих элементов — твэлов.

Что такое твэл
Твэл представляет собой трубку из циркониевого сплава, внутри которой размещаются цилиндрические таблетки двуокиси урана. Отдельные твэлы объединялись в тепловыделяющие сборки (ТВС), каждая из которых включала по 18 твэлов.

Всего в активной зоне реактора находилось около 1700 таких сборок. Они устанавливались в графитовой кладке, где для этого были предусмотрены вертикальные технологические каналы.

Охлаждение и выработка электроэнергии
По тем же технологическим каналам циркулировал теплоноситель. В реакторах РБМК в качестве теплоносителя использовалась вода. Под воздействием тепла, выделяемого в ходе цепной ядерной реакции, вода закипала, образуя пар.

Пар поднимался по верхней части канала и через паропроводы направлялся в горизонтальные сепараторы, где происходило его отделение от воды. После этого сухой пар поступал на турбины, вращение которых обеспечивало выработку электроэнергии.

Конструкция реактора и защита
Сам реактор размещался внутри бетонной шахты, выполнявшей функцию биологической защиты. Графитовая кладка активной зоны была заключена в цилиндрический металлический корпус толщиной около 30 мм.

Размеры активной зоны составляли примерно 7 метров по высоте и 12 метров в диаметре. Вся установка опиралась на массивное бетонное основание, под которым располагался бассейн-барботёр — элемент системы локализации аварийных ситуаций.

Источник
Материал подготовлен по книге
«Чернобыль: события и уроки»
под общей редакцией Е. И. Игнатенко.
Авторы: В. Я. Возняк, А. П. Коваленко, С. Н. Троицкий.