체르노빌 사고의 단순화된 분석: RBMK 원자로 설계 결함 규명

본 논문은 단순화된 수치 모델을 사용하여 체르노빌 사고를 분석합니다. 연구 결과, 이 사고는 RBMK 원자로의 설계 결함과 밀접한 관련이 있으며, 원자로의 거대한 크기와 약한 출력 음의 피드백 계수로 인해 자동 시스템이 있어도 원자로 출력 제어가 어려웠습니다. 따라서 크세논 진동이 쉽게 유발되었습니다. 크세논 중독이 원자로의 절반 높이까지 미쳤을 때, 안전봉 설계는 처음에 원자로의 반응도를 증가시키는(감소시키는 것이 아니라) 것이었습니다. 이 반응도 증가는 연료 채널 내의 많은 양의 액체 수압을 매우 높게 상승시키기에 충분했으며, 강력한 전파 충격파를 일으켜 압력관의 절반을 드럼 세퍼레이터와의 연결 부위에서 파괴했습니다. 그 이후의 감압 과정(플래시 증발)으로 인해 1초 후에 압력관의 절반의 물 밀도가 크게 감소하고 양의 보이드 계수로 인한 강한 반응도 사고가 발생했습니다. 본 연구에서는 사고로 인해 방출된 핵분열 에너지를 평가하고 원자로의 안정성 및 제어 전략에 대해서도 논의합니다.