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RBMK石墨反应堆是在X3864版本时加入的一种极为复杂的裂变沸水反应堆。

RBMK的工作原理

由于石墨是一种良好的中子慢化剂,因此常被用来使反应堆内核燃料的中子慢化。

核燃料发生链式反应后的中子撞击到拥有良好中子反射的中子反射(致密铅板/铜-铅合金)材料,并且再经过石墨后减缓中子的移动速度(只是大多数燃料棒的系数,也有特例),再引起下一步的链式反应,之后同理。

RBMK的核燃料棒

燃料棒是RBMK反应堆中的核燃料,它们可以被放在燃料棒来进行链式反应。

RBMK燃料棒种类

RBMK燃料棒可分为2种:常规燃料棒和中子放射源。

常规燃料棒是指可以在RBMK核反应堆中进行稳定链式反应,并进行发电的燃料棒。

中子放射源是指拥有Self-ignition(自燃)属性、可以促进其他燃料棒进行链式反应、可以自发产热并进行链式反应的燃料棒、带有“S”字头的燃料棒,它们都不适合被放进反应堆中,因为它们的熔毁温度都极低,而自燃释放出的中子类型是它们“裂变释放中子类型”的类型。

RBMK燃料棒属性

重要的两种属性为损耗(Depletion)和氙气毒化(Xenon Posion)

损耗是就是燃料棒的耐久,耐久度用尽后该燃料棒就无法使用。

影响RBMK发电、产热的关键因素就在于氙气毒化。

氙气毒化是最重要的因素之一,氙气毒化程度一般指的是一种中子俘获能力极强的反应产物“氙-135”(Xenon-135)在反应堆内的积聚程度;氙-135大部分来自于碘-135 的衰变,氙-135属于中子毒物。如果氙-135存在太多、吸收太多中子的话,反应性就会降至你所需要的温度,反应活性也会随之降低,功率也就无法挽回,进入一个恶性循环。这种现象也可被叫作“反应堆毒化”(Reactor Poisoning)。

在本模组中,RBMK反应堆氙气毒化效应的氙-135一般来自于反应堆的长时间低功率运行或错误的中子类型选择。

RBMK燃料棒中子类型

所有的RBMK燃料棒都有其对应的裂变中子类型。

裂变需求中类型是指想让该燃料棒持续链式反应的中子的类型,大多数燃料棒为慢中子,少部分为快中子。

裂变释放中子类型是指在燃料棒已经进行链式反应,在链式反应后释放出的中子的类型,所有燃料棒的类型为快。

只有使燃料棒裂变需求的中子类型和裂变释放中子类型相匹配才能维持一个燃料棒持续进行链式反应。

改变中子的类型可以用RBMK Graphite Moderator,将快中子慢化为慢中子。

RBMK燃料棒的热量

所有燃料棒都有一个关于表层温度和核心温度的数据,它们代表了燃料棒目前的热值状态,和产热。

这些燃料棒数据也跟一个名为熔毁点数(Melting point)的重要数据有关,一旦以上两者中的任何一个超过了该燃料棒的熔毁点数的话,那么装有该燃料棒的燃料棒会有一定概率熔毁,当然一般核心温度不太容易超越表壳温度。

RBMK反应堆部件

RBMK反应堆的构成分为以下9种部件:

RBMK燃料棒

RBMK蒸汽储罐

RBMK控制棒

RBMK自动化控制棒

RBMK石墨中子慢化器

RBMK Tungsten Carbide Neutron Reflector

RBMK硼中子吸收器

RBMK结构柱

RBMK控制器

RBMK燃料棒(RBMK Fuel Rod)

是整个RBMK反应堆中最重要的核心部件之一,是用来盛装RBMK燃料棒的一个部件,同时也是发热的部件。

RBMK反应堆的使用方法-第1张图片

红:反应堆的状态,如果内部有燃料棒则显示为绿色,如果没有则显示为上图。

黄:插入反应堆燃料棒的位置。

紫:一个燃料棒的氙气毒化程度,是燃料棒使用了错误的中子类型/在低功率下持续运行(没有足够的中子反射到核燃料)后会产生,氙气毒化程度越高则燃料棒发热效率就越低,同时也会停止链式反应。

RBMK蒸汽储罐(RBMK Steam Channel)

RBMK Fuel Rod一样,RBMK Steam Channel也是一种重要的部件。

它的作用为:

  1. 带走相邻的RBMK Fuel Rod部件的多余热量

  2. 产生蒸汽,即发电

GUI如下:

RBMK反应堆的使用方法-第2张图片

红:设置蒸汽的产出种类,从上往下、从(品质的)高到低分为:蒸汽(100℃)、热蒸汽(300℃)、超热蒸汽(450℃)以及超浓密蒸汽(600℃),只能同时产出1种蒸汽,右击红色边框内的区域可以调整蒸汽种类。

绿:蒸汽的缓存,RBMK Steam Channel内给每种种类的蒸汽提供了自身1000000mb的超大缓存。

蓝:水的缓存,RBMK Steam Channel提供了10000mb的水缓存。

RBMK控制棒(RBMK Control Rods)

RBMK反应堆中的一种重要的元素,用于抑制和控制RBMK Fuel Rod内核燃料的链式反应所释放的中子通过此部件的数量并且进一步产生链式反应的程度,如果一个反应舱室的温度过高的话,你应该立刻将那个反应舱室所相邻的RBMK Control Rods的控制棒升起程度调为0%,

下图为GUI:

RBMK反应堆的使用方法-第3张图片红:代表一个控制棒所属的一个颜色组,可以更便携地在RBMK控制器中控制一堆燃料棒,并且区分,并不是非常必要。

青:代表控制棒的升起程度,可显示出一个控制棒上升的具体数值(百分比)

粉:可以调整控制棒的升起程度,拥有0%、25%、50%、75%和100%五种程度。

RBMK自动化控制棒(RBMK Automatic Control Rods)

和控制棒作用相同,但不同的是,它可以检测与之相邻的燃料棒的温度,并自动化控制控制棒升起程度,甚至可以设置最高和每分钟发热量以及最低和每分钟发热量,下图为GUI:

RBMK反应堆的使用方法-第4张图片

红:为设置反应堆发热量、发热曲线以及保存的位置,为RBMK Automatic Control Rods的主要功能。

绿:同控制棒,可以从绿色区域内看到目前RBMK Automatic Control Rods的控制棒升起程度。

RBMK石墨中子慢化部件(RBMK Graphite Moderator)

同它的名字,RBMK Graphite Moderator的作用为使相邻的RBMK Fuel Rod内大多数燃料棒释放出的快中子慢化,为大多数使用慢中子来进行裂变的燃料棒使用,而使用错误类型的中子进行裂变会导致一个燃料棒的氙气毒化系数升高。

因此它是构成RBMK反应堆的一个重要部件。

但是某些燃料棒(如MEN燃料棒)引发裂变的中子种类和释放中子的种类相同(都为慢中子),也就是不需要再进行中子慢化。

它没有GUI。

碳化钨中子反射部件(RBMK Tungsten Carbide Neutron Reflector)

名称已经十分简洁:Neutron Reflector(中子反射),此部件的作用为反射中子到核燃料上,是构成,所有燃料棒如果没有了此部件都将无法运转,链式反应所产生的中子大部分将会散发到使核燃料产生链式反应的区域外。

但是如果放置太多RBMK Tungsten Carbide Neutron Reflector则会导致反应堆熔毁。

RBMK Graphite Moderator一样,它没有GUI。

RBMK硼中子吸收部件(RBMK Boron Neutron Absorber)

像名称一般,吸收中子。

在建造RBMK反应堆时,可能会用到多个不同的燃料棒,而且内部盛装的燃料种类不同,那么该如何解决这个问题?下图为一个例子:

RBMK反应堆的使用方法-第5张图片

假设上图中A燃料棒内盛装的是Po210Be燃料棒,我们需要运用它的自燃属性来点燃其它燃料棒促进链式反应的发生。

我们想要让C燃料棒内的MEN燃料棒发生链式反应而不想让装有MOX燃料棒的E燃料棒引发链式反应,只需要将B位置替换为RBMK结构柱、把E位置替换为RBMK Boron Neutron Absorber就可解决这个问题,当然实际问题可能比这复杂得多。

没有GUI。

RBMK结构柱(RBMK Structural Column)

RBMK结构柱并不会对链式反应产生任何作用,而是充当如上个问题中B区域的两个燃料棒之间传递中子的作用,有时也可用来散热、传递热。

没有GUI。

RBMK控制器(RBMK Console)

RBMK控制器是一种控制整个RBMK石墨核反应堆的链式反应的一种控制设备,是一个非常重要的存在(但是可有可无)。

外景如下:

RBMK反应堆的使用方法-第6张图片

RBMK反应堆的使用方法-第7张图片

它可以控制一个15X15的大小范围内反应堆的乃至温度、控制棒升降状况,甚至还有著名的AZ-5按钮!!!!,作用也和原切尔诺贝利核电站爆炸事件以及电视剧中的作用相同,可以使控制范围内的所有控制棒全部降为0%,即关闭反应堆。

它也可以将反应堆分为几个颜色组以更好地管理不同部分,下图为GUI:

RBMK反应堆的使用方法-第8张图片红:分组的温度控制系统和控制棒系统。

绿:颜色组快捷管理。

青:作用未知

蓝:AZ-5按钮,按下后可以使控制范围内的所有控制棒全部落下。

粉:15X15范围内的所有与RBMK反应堆有关的部件的信息,如果将光标移动在一个部件上可以看见一个部件的发热量、蒸汽数量、蒸汽产出速度、水量、每分钟发热等级等基础信息。

RBMK反应堆的使用方法-第9张图片

每个部件在RBMK控制器内的显示如上图,按照从上往下的顺序,分别为RBMK Fuel RodRBMK Steam ChannelRBMK Control RodsRBMK Automatic Control RodsRBMK Boron Neutron AbsorberRBMK Graphite ModeratorRBMK Tungsten Carbide Neutron ReflectorRBMK Structural Column

到这里所有关于RBMK反应堆的部件的讲解就结束了,但是未完待续。