УСТРОЙСТВО ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС
К апрелю 1986 г. на станции действовали
четыре блока, каждый из которых включал в
себя ядерный реактор типа РБМК-1000 и две
турбины с электрогенераторами мощностью
по 500 МВт1. Каждый блок вырабатывает
1000 МВт электроэнергии, мощность же вы-
деления тепла в реакторе — 3200 МВт (отсю-
да нетрудно определить кпд блока — 31%).
РБМК-1000 — это реактор на тепловых
нейтронах, в котором замедлителем служит
графит, а теплоносителем обычная вода.
Устройство реактора описывалось в журна-
ле «Наука и жизнь» (№ 11, 1980 г.), но, чтобы
последующее изложение было понятным,
напомним некоторые сведения о РБМК (схе-
му реактора см. на вкладке).
Последняя буква аббревиатуры РБМК (ре-
актор большой мощности канальный) указы-
вает на важную особенность конструкции.
Теплоноситель в активной зоне РБМК дви-
жется по отдельным каналам, проложенным
в толще замедлителя, а не в едином массив-
ном корпусе, как в другом основном типе со-
ветских энергетических реакторов — ВВЭР.
Это позволяет делать реактор достаточно
большим и мощным: активная зона РБМК-
1000 имеет вид вертикального цилиндра
диаметром 11,8 м и высотой 7 м. Весь этот
объем заполнен кладкой из графитовых бло-
ков размерами 25x25x60 см3 общей массой
1850 т. В центре каждого блока сделано ци-
линдрическое отверстие, сквозь которое и
проходит канал с водой-теплоносителем. На
периферии активной зоны расположен слой
отражателя толщиной около метра — те же
графитовые блоки, но без каналов и отвер-
стий.
Графитовая кладка окружена цилиндри-
ческим стальным баком с водой, играющим
роль биологической защиты. Графит опи-
рается на плиту из металлоконструкций, а
взгляд на трагедию...
сверху закрыт другой подобной плитой, на
которую для защиты от излучения положен
дополнительный настил.
В 1661-м канале с теплоносителем размеще-
ны кассеты с ядерным топливом — таблет-
ками спеченной двуокиси урана диаметром
чуть больше сантиметра и высотой 1,5 см,
содержание 235U в которых несколько выше
естественного — 2%. Две сотни таких табле-
ток собираются в колонну и загружаются в
тепловыделяющий элемент (твэл) — пусто-
телый цилиндр из циркония с примесью 1%
ниобия длиной около 3,5 м и диаметром 13,6
мм. В свою очередь, 36 твэлов собирают-
ся в кассету, которая и вставляется в канал.
Общая масса урана в реакторе — 190 т. В
других 211 каналах перемещаются стержни-
поглотители.
Вода в системе охлаждения циркулирует
под давлением 70 атмосфер (при столь вы-
соком давлении ее температура кипения —
284°С). Она подается в каналы снизу глав-
ными циркуляционными насосами (ГЦН).
Проходя через активную зону, вода нагре-
вается и вскипает. Образовавшаяся смесь
из 14% пара и 86% воды отводится через
верхнюю часть канала и поступает в четыре
барабана-сепаратора. Эти устройства пред-
ставляют собой огромные горизонтальные
цилиндры (длина — 30 м, диаметр — 2,6 м)
из высококачественной стали французской
фирмы «Крезо-Луар». Здесь под действием
силы тяжести вода стекает вниз, а пар, от-
деляясь от нее, по паропроводам подается на
две турбины. Расширяясь и остывая после
прохождения через турбины, пар конденси-
руется в воду температурой 165°С. Эта вода,
которую называют питательной, насосами
снова подается в барабаны-сепараторы, где
смешивается с горячей водой из реактора,
охлаждает ее до 270°C и поступает вместе с
ней на вход ГЦН. Таков замкнутый контур,
по которому циркулирует теплоноситель. Ка-
налы со стержнями-поглотителями охлажда-
ются водой независимого контура.
Помимо описанных устройств, в состав
каждого энергоблока входят система управ-
ления и защиты, регулирующая мощность
цепной реакции, системы обеспечения безо-
пасности — в частности, система аварийного
охлаждения реактора (САОР), предотвра-
щающая плавление оболочек твэлов и по-
падание радиоактивных частиц в воду, — и
многие другие.