切尔诺贝利核电站RBMK反应堆的设计缺陷是什么？
切尔诺贝利核电站的核心构造是基于前苏联RBMK-1000型石墨沸水反应堆设计。这种反应堆的特点在于使用石墨作为慢化剂，其直径达12米，高度7米，重约1700吨。沸腾的轻水作为冷却剂，流经堆芯时被加热至沸腾。堆芯内部有1680根燃料管，分布在石墨砌体的中央孔道内。反应堆采用双环路冷却系统，每环路与840根燃料管的垂直耐压管相连，冷却剂在270℃时进入燃料管道，经过沸腾后，蒸汽进入汽包，再进入汽轮机厂房驱动两台汽轮发电机组，每台机组输出额定功率的一半。
切尔诺贝利核电站的RBMK堆体结构与苏联石墨生产堆相似，但缺乏关键的安全防护设施，如安全壳，仅是压力管式设计，依赖压力管承压。石墨砌体直径大，进一步减少了外部防护结构。1986年灾难性的事故就发生在4号机组，该机组在1983年12月建成并运行，直到1986年4月25日前运行正常，事故发生在计划停堆检修前的次日。
然而，RBMK设计存在潜在的安全隐患，包括：
- 在低功率状态下，堆芯的冷却水可能沸腾形成空泡，堆芯设计允许空泡增加反应性，导致反应性失控。在高功率下，反应性与温度成负相关，是安全的，但在低于700兆瓦热功率的运行中，反应性系数可能变为正值，因此规程禁止这种运行。
- 冷却剂泵的故障或气蚀可能导致空泡增加，加剧反应性问题，燃料通道的损坏会引发局部闪蒸和正反应性扩散。
- 石墨在700℃左右与水的化学反应也可能成为安全隐患，尤其是在事故条件下。
这些设计缺陷在事故中暴露出来，加剧了灾难的严重性。
扩展资料
切尔诺贝利核电站是前苏联最大的核电站，共有4台机组。1986年4月26日，世界上最严重的核事故在切尔诺贝利核电站发生。乌克兰基辅（Ukraine）市以北130公里的切尔诺贝利核电站的灾难性大火造成的放射性物质泄漏，污染了欧洲的大部分地区，国际社会广泛批评了苏联对核事故消息的封锁和应急反应的迟缓。在瑞典境内发现放射物质含量过高后，该事故才被曝光于天下。2013年2月12日，核电站因结构性损伤导致屋顶坍塌。
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