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Hier am Beispiel des Unglücksreaktors der (bis jetzt) größten Atomkatastrophe in Tschernobyl im Jahre 1986. Dabei wurden weite Teile Europas strahlenverseucht.
Die Reaktoreinheit 4 des AKW Tschernobyl war vom Typ RBMK-1000. Sie hatte eine thermische Leistung von 3200 MW sowie eine elektrische Leistung von 1000 MW. Sie wurde im Dezember 1983 in Betrieb genommen.
Der Aufbau dieses Reaktortyps stellt sich folgendermaßen dar: Eine Reihe von Graphitblöcken sind zwischen den senkrechten Kanälen mit dem Brennstoff und den Kanälen für die Leichtwasser-Siedekühlung plaziert. Das Graphit fungiert hier als Moderator und bremst den Ausstoß von Neutronen während der Spaltung ab.
Der Wärmeaustausch zwischen den Graphitblöcken wird durch eine Mischung aus Helium und Stickstoff reguliert. Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß kein großer Druckkörper erforderlich ist. Das Graphit erlaubt die Verwendung von Brennstoff, welcher nur niedrig mit Uran-235 angereichert wurde.
Schema eines Reaktors vom Typ RBMK-1000:
In einem Reaktor vom Typ RBMK-1000 zirkuliert das Kühlmittel in einem Kreislauf, der unter Druck steht. Der erzeugte Dampf wird direkt auf die Generatorturbine geleitet. Nachdem der Dampf die Turbine angetrieben hat, wird er kondensiert und zurückgeleitet. Es gibt zwei getrennte Kühlsysteme. Jedes von ihnen besitzt vier Pumpen. Es gibt auch ein Notkühlsystem, das in Aktion tritt, wenn ein Kühlkreislauf versagt. Daß das Kühlmittel durch Röhren gepumpt wird, ist einer der größten Unterschiede zu den meisten anderen Reaktortypen, bei denen ein großes Druckgefäß alle Elemente des Kerns enthält.
Kleine Kügelchen, sogenannte \"Pellets\" mit Urandioxid, angereichert mit 2% Uran-235 werde in eine 3,65m lange Röhre , den \"Brennstab\" eingeschlossen. Zwei Sätze von 18 Brennstäben sind zu einem Bündel von 10 Meter Länge zusammenmontiert. Diese Brennelementbündel können durch die Bohrungen in den Reaktor hinein- und wieder herausgefahren werden. Es gab in Block 4 insgesamt 1659 solcher Brennelementbündel mit rund 114,7 kg Uran pro Bündel. Die Gesamtmasse des Urans im Reaktorkern betrug somit 190,2 Tonnen.
Die besondere Reaktorkonstruktion erlaubt das Ersetzen des Brennstoffes, während der Reaktor in Betrieb ist. Es gab zum Zeitpunkt des Unfalls Brennelementbündel mit sehr unterschiedlich stark abgebranntem Uran.
Der Reaktorkern ist mit einem biologischen Schild in Form eines zylindrischen Tanks mit einem Durchmesser von 16,6 Metern umgeben, der mit Wasser gefüllt ist. Dieser blieb nach dem Unfall übrigens praktisch unbeschädigt. Tank und Reaktorkern sind oben und unten mit zwei zylindrischen Deckeln aus Spezialstahl verschlossen, durch die verschiedene Leitungen hindurchführen. Während der Explosion wurden diese Teile des Reaktors herausgerissen. Durch die entstandenen Öffnungen gelangte der Inhalt des Kerns dann nach außen.
Das Kontroll- und Sicherheitssystem beruht im wesentlichen auf 211 Kontrollstäben, die mit Borkarbid gefüllt sind. Diese Stäbe können manuell, automatisch und in besonderen Notfällen in den Reaktorkern eingeschoben werden. Normalerweise wird das Ein- und Ausfahren der Kontrollstäbe durch besondere Detektoren im Kern automatisch geregelt. Gibt es Störungen, so können die Kontrollstäbe sofort in den Kern fallen gelassen werden. Dadurch wird dann die Spaltungsaktivität -theoretisch- sofort gestoppt. Nach Auffassung einer Gruppe internationaler Experten, entsprechen die im AKW Tschernobyl vorhandenen Kontroll- und Schutzvorschriften aber mit Abstand nicht den modernen Sicherheitsanforderungen, wie sie in westlichen Atomkraftwerken Standard sind.
Es gibt zwar ein System zum Auffangen von radioaktivem Material. Dieses dient aber nur zum Sammeln von kondensiertem radioaktiven Wasser und ist nicht für den Zusammenbruch des Kerns gedacht. Was im Unterschied zu westlichen Reaktoren völlig fehlt, ist ein zusätzlicher Stahlbetonmantel, der die ganze Reaktoreinheit umgibt, und der theoretisch auch einer Zerstörung des Reaktorkerns standhalten soll.
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