RBMK; anlamı "büyük güç kaynayan reaktör" olan Rusça kelimenin baş harflerinden oluşturulan bir kısaltmadır. RBMK; kaynar su ile soğutulan, grafit nötron yavaşlatıcısı kullanan, eski Sovyetler Birliği’ne has kanal tipi bir reaktör türüdür. Sadece eski Sovyetler Birliği topraklarında kurulmuştur. RBMK’ların işletme sıcaklıkları, basınç değerleri ve güç yoğunlukları, Batı türü kaynar su reaktörlerinin değerlerine çok yakın bulunmaktadır.
Bugüne kadar toplam 21 adet inşa edilmiştir. Bunlar arasında 4 tanesi küçük güçlü, toplam 15 tanesi halen işletme halinde bulunmaktadır. İşletme halinde kalanların hepsi de Rusya Federasyonu’nda bulunmaktadır. Ukrayna’da bulunan “meşhur” Çernobil santralının 4 ünitesi kapatılmıştır. Litvanya’da da Avrupa Birliği’ne giriş şartı olarak kapatılmış iki adet RBMK ünitesi bulunmaktadır.
RBMK’ların üç nesil olarak geliştirildiği kabul edilmektedir. İlk nesil RMBK’larda güç seviyesi 1000 MWe seviyelerindedir ve toplam 6 ünite inşa edilerek1970’lerin ilk yıllarında ve ortalarında işletmeye alınmıştır. Bunların tasarımı ve inşası sırasında Sovyetler Birliği’nin eski tasarım ve inşaat standartları kullanılmıştır.
İkinci nesil RBMK’lar Sovyetler Birliğinin 1973 yılında yayımlanan yeni tasarım ve inşaat standartlarına uygun olacak şekilde tasarımlanmış ve 1970’li yılların sonlarında, 1980’li yılların başlarında toplam 10 ünite inşa edilmiştir. Bu 10 üniteden 8 tanesi RBMK-1000 modelidir.Litvanya’da inşa edilmiş iki ünite RBMK-1500 model de ikinci nesil olarak kabul edilmektedir.
Üçüncü nesil olarak tanımlanacak RBMK’lardan sadece 1 ünite Smolensk sahasında bulunmaktadır. Bu ünitede Çernobil kazası sonrasında 1988 yılında çıkartılan güvenlik yönetmeliklerine büyük ölçüde uygun olacak şekilde tasarımlanmış ve inşa edilmiştir. Smolensk-3’e en ileri tasarım RBMK’a gözü ile bakmak mümkündür.
RBMK’larda diğer reaktör tasarımlarında bulunan basınç kabı bulunmamaktadır. Kanal tipi bir reaktördür ve diğer reaktör türlerine göre reaktör kalbinin hacmi çok daha büyüktür. Yakıt bölgesi bir beton yapının içine yerleştirilmiştir. Bu beton yapının içine grafit bloklar yığılarak reaktör kalbi bölgesi oluşturulmuştur. Bloklarda 2000 civarında dikey kanal açılmıştır. “Yakıt kanalı” veya “basınç kanalı” adı verilen bu kanallardan dörtte üçten fazlası yakıtların yerleştirilmesi ve soğutucu suyunun yukarıya doğru akması için tasarımlanmıştır. RBMK’larda yakıt kanalları Niobyum içeren zirkonyum alaşımından imal edilmiştir. Bu kanallar alt ve üst metal duvarlara kaynaklanmıştır ve birbirlerinden bağımsızdır. Her birinin ayrı izolasyon vanası bulunmaktadır. Böylece santral normal işletmede iken bu izolasyon vanaları kullanılarak yakıt kanalı izole edilebilmekte ve yakıt değişimi gerçekleştirilebilmektedir.
Soğutucu suyu,Şekil 1’da gösterildiği gibi yakıt kanalının altından girmekte, yakıtın üzerinden geçerken ısınarak kaynamakta ve yakıt kanalının üzerinden su-buhar karışımı olarak terk etmektedir. Bu karışım borular yardımıyla reaktör binasının iki yanında bulunan 4 ayrı yatay ayrıştırma kazanına gitmektedir. Bu kazanlarda su ile buhar ayrıştırılmakta ve yüksek basınca sahip buhar, reaktör binasının iki yanında bulunan 2 ayrı türbine gönderilmektedir. RBMK’ların diğer reaktör türlerinden bir farkı da, bir reaktör binasına karşılık iki farklı türbin-jeneratör setinin bulunmasıdır.
Türbinde enerjisini kaybeden su, yoğuşturucular yardımıyla suya dönüştürülmekte ve besleme suyu pompaları yardımıyla buhar ayrıştırıcılarına gönderilmektedir. Buhar ayrıştırıcılarına alttan giren besleme suyu, buhardan ayrılan su ile birleşerek, ana soğutucu suyu pompaları yardımıyla tekrar yakıt kanallarına gönderilmektedir. RBMK’larda her bir buhar ayrıştırıcısı-türbin döngüsü için 4 adet ana soğutucu suyu pompası (toplam 8 adet) bulunmaktadır. Normal işletme sırasında bu pompalardan sadece 3’ü çalışmakta, 1 tanesi yedekte beklemektedir.
RBMK’larda yakıt olarak düşük zenginlikte uranyum dioksit kullanılmaktadır. Zenginlik yaklaşık %1,8 - %2 civarında bulunmaktadır. Çernobil kazasından sonra yakıt zenginliğinin güvenlik nedeniyle %2,4’e çıkartılması gerekmiştir. Yakıt pelteleri %1 Niobyum içeren zirkonyum alaşımı boruların içine yerleştirilerek yakıt çubukları elde edilmektedir. Bu çubuklar, bir taşıyıcı çubuk etrafına dizilerek her biri 18 adet yakıt çubuğundan oluşan yakıt demetleri oluşturulmaktadır. RBMK reaktörünün yakıt kanallarının boyuna uygun yakıt elde etmek için iki adet yakıt demeti uç uca eklenerek 2 yakıt demetinden oluşan yakıt modülleri oluşturulmaktadır.
Şekil 1. Rus RBMK Türü Nükleer Santral Basitleştirilmiş Şeması
RBMK’larda yakıt değişimi, reaktör kalbinin 30 metre üzerinde bulunan yakıt değiştirme platformundaki dev yakıt değiştirme makineleri yardımıyla reaktör normal işletme halindeyken yapılmaktadır. Bu makineler günde 5 yakıt kanalında yakıt değiştirebilmektedir.
RBMK’lar çok büyük reaktör kalbine sahip olduğundan, bunları kontrol etmek nispeten daha zor ve karmaşıktır. RBMK’larda dikey kanallardan yaklaşık 200 tanesi kontrol çubukları için ayrılmıştır. Kontrol çubukları kanallardan yukarıdan aşağıya doğru tamamen bağımsız kanallarda hareket etmektedir.
RBMK’larda Batı güvenlik uzmanlarını kaygılandıran birçok güvenlik zafiyetleri bulunmaktadır.Bunların başında reaktörün pozitif boşluk katsayısına sahip olması gelmektedir. RBMK’larda, reaktör gücü artıp aynı zamanda yavaşlatıcı görevi de gören soğutucu su buharlaştıkça, reaktör gücü daha da artmaktadır. Hâlbuki Batı türü reaktör tasarımlarında (PRW ve BWR), reaktördeki soğutucu suyu kaynadığında, güç azalmakta ve reaktör kendini doğal olarak dengelemektedir. Pozitif boşluk katsayısına sahip tasarımlar, Batı ülkelerinde işletme lisansı alamamaktadır. RMBK’lar, ayrıca,Batı türü santrallerde bulunan standartlarda bir koruma kabuğuna sahip bulunmamaktadır. Bu tür santrallarda uygulanan yedeklik, çeşitlilik, yangından korunma gibi güvenlik prensiplerinin de Batı standartlarını karşılamadığı düşünülmektedir. RBMK’lar da bulunan acil durum kor soğutma ve diğer güvenlik sistemlerinin yeterli olmadığı konusunda, genel bir kanı bulunmaktadır.
Çernobil kazası RBMK türü bir santralde meydana geldiği için, bu tür santraller gözden düşmüştür. Bugün dünyada nükleer güvenlik uzmanlarının gözü, geride kalan RBMK türü reaktörlere çevrilmiş durumdadır. Bunun sebebi, bu tür reaktörlerin modern güvenlik uygulamalarını ve tedbirlerini kapsayacak şekilde makul bir masrafla iyileştirilememesidir. Dolayısıyla bu tür reaktörlerin zaman içinde kapatılacağı düşünülmektedir.
Küçük Modüler Reaktörler (SMR), geleneksel büyük ölçekli reaktörlerden daha küçük, daha çok yönlü ve daha kolay konuşlandırılabilir olacak şekilde tasarlanmış yeni nesil nükleer reaktörlerdir. Yaklaşık 10 ila 300 megavat (MW) arasında değişen boyutlardaki bu reaktörler, nispeten kolay bir şekilde monte edilebilen ve taşınabilen modüler bileşenler kullanılarak inşa edilir. Bu modüler tasarım, daha akıcı bir inşaat süreci, daha hızlı konuşlandırma ve seri üretim potansiyeli sağlar. SMR'ler ayrıca, aktif mekanik sistemler yerine yerçekimi ve konveksiyon gibi doğal olaylara dayanan pasif güvenlik özellikleri sayesinde, daha büyük muadillerinden doğal olarak daha güvenli olacak şekilde tasarlanmıştır.
Nesil IV (Gen IV) reaktörler, nesil III reaktörlerin halefleri olarak öngörülen nükleer reaktör tasarım teknolojileridir. Nesil IV reaktörlerin gelişimini koordine eden uluslararası bir organizasyon olan Nesil IV Uluslararası Forumu (GIF), özellikle altı reaktör teknolojisini nesil IV reaktörler için aday olarak seçmiştir. Tasarımlar, iyileştirilmiş güvenlik, sürdürülebilirlik, verimlilik ve maliyeti hedeflemektedir. Dünya Nükleer Birliği, 2015 yılında bazılarının 2030'dan önce ticari faaliyete geçebileceğini öne sürmüştür.
Nükleer endüstri, tesis operasyonlarını geliştirmek için dijital araçları benimsiyor. 3B modelleme, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) sensörleri ve AI destekli tanılama gibi teknolojiler, ekipman sağlığını izlemek, bakım ihtiyaçlarını tahmin etmek ve performansı optimize etmek için uygulanıyor. Örneğin, Çin'deki Tianwan Enerji Santrali, performans parametrelerini gerçek zamanlı olarak analiz etmek için veri yönetimi yazılımı kullanıyor, böylece riskleri azaltıyor ve ekipman ömrünü uzatıyor.
Bizimle İletişime Geçin
Herhangi bir sorunuz, öneriniz veya iş birliği teklifiniz için benimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Yalnızca birkaç adımda ulaşabileceğiniz bu sayfadan size en hızlı şekilde geri dönüş yapacağım. Beni e-posta veya iletişim formu aracılığıyla rahatlıkla bulabilirsiniz. Yardımcı olmaktan memnuniyet duyarım!
