Il reattore RMBK 1000
La centrale nucleare di Chernobyl, all’epoca dello scoppio, aveva 4 reattori RMBK 1000, altri 2 erano in costruzione.
La sigla RMBK, Reaktor Bol'shoi Moshchnosty Kanal'nyi, ossia reattori a canali di potenza elevata, bene identifica la classe del reattore, mentre 1000 indica la potenza, 1000 MW elettrici (3.2 MW termici).
Il nocciolo di un reattore RBMK-1000 è costituito da 2488 blocchi di grafite forati a formare un cilindro di circa 12m di diametro e 7m di altezza.
Entro 1661 fori, di circa 9 cm di diametro, vi sono tubi di zirconio e niobio spessi 4mm, entro i quali vengono infilati due elementi di combustibile sovrapposti, alti 3,5m.
Ciascun elemento di combustibile è costituito da un fascio di 18 barrette di zirconio contenenti pastiglie di ossido di uranio, arricchito al 2%.
Gli elementi di combustibile vengono direttamente lambiti dall'acqua refrigerante pompata nei tubi a pressione e che comincia a bollire a 2,5 m dal fondo.
Il sistema di refrigerazione è costituito nel suo insieme da due circuiti indipendenti, funzionanti in parallelo, ognuno in grado di raffreddare una metà del nocciolo.
Il reattore RBMK è dotato inoltre di un sistema di refrigerazione di emergenza.
Le barre di controllo sono 211 inserite in canali nella grafite; sono più complicate che nei reattori ad acqua leggera e svolgono più funzioni.
La punta è di grafite, per 1m sono cave, ed il resto è di carburo di boro in una lega di alluminio, che ha una temperatura di fusione piuttosto bassa.
La grafite non ha un sistema di raffreddamento autonomo ma in comune con le barre controllo.
In funzionamento, la temperatura della grafite è di 600ºC, quella del combustibile in media 550ºC e l’acqua di raffreddamento esce a 284ºC.
Dato l'arricchimento molto basso dell'uranio, gli elementi di combustibile devono venir cambiati frequentemente, a reattore in funzione e non a reattore spento, come per gli impianti ad acqua leggera.
Un’enorme macchinario collocato sopra il nocciolo effettua tali operazioni.
A causa delle grandi dimensioni del reattore e dell’apparato di ricambio del combustibile, l’RMBK non è dotato di un sistema di contenimento a tenuta di esplosione di gas, la tipica cupola degli impianti ad acqua leggera, ma di un sistema di confinamento compartimentato.
Le figure 1 e 2 mostrano, rispettivamente, un diagramma schematico del RBMK-1000 di Chernobyl e, per confronto, del reattore ad acqua leggera pressurizzata di Three Mile Island, pure soggetto alla fusione del nocciolo, ma che non esplose né emise dosi significative di radiazione.
Figura 1 - Immagine schematica del reattore RBMK, con indicati i principali elementi strutturali.
Figura 2 - Sezione schematica della seconda unità della centrale di Three Mile Island.
