本篇教程由作者设定未经允许禁止转载。

rbmk是hbm里算是最有特色的一个反应堆,但大多数教程旨在介绍结构柱的功能,反应堆的基本原理(就是自带的指导书),和一些简单的rbmk的搭建,苦于找不到想看的教程,于是乎只能自己写了。

教程的mc版本是1.7.10,mod版本为1.0.27_X5027。此外,本人是个自动化渣渣,所以在这里不会涉及rbmk自动化输入输出相关的讨论。

反应堆冷却

想要rbmk能够稳定运行,强大的散热必不可少,先说说散热问题。反应堆散热的结构柱有rbmk蒸汽管道rbmk流体加热器和rbmk冷却器,后者不太熟悉,这里就不说了。

蒸汽管道

蒸汽管道能够输出四种蒸汽:蒸汽,热蒸汽,超热蒸汽和超浓密蒸汽。四种蒸汽换算关系就是依次乘10。而且水与低压蒸汽的换算是1:1,对于散热的选择有很重要的参考意义。

  • 水:超浓 = 1:0.1

  • 水:超热 = 1:1

  • 水:热蒸 = 1:10

  • 水:蒸汽 = 1:100

  • 水:低压蒸汽 = 1:1

    热量不高的情况下可以用电动泵配合排液口,不进行水循环。需要把握排液口的数量以免低压蒸汽爆仓。深入浅出的rbmk教程-第1张图片

另一种就是使用冷凝塔冷却低压蒸汽,因为超浓蒸汽和超热蒸汽产量不高所以比较需要关注的就是低压蒸汽和蒸汽的产量,能够掌握蒸汽产量就可以计算出需要的涡轮和冷凝塔的数量当然你也可以直接利维坦+电动冷凝,例如聚变反应堆的产量是600mb/t的超浓蒸汽,那么低压蒸汽的产量就是6Kmb/t,蒸汽则是600Kmb/t,需要1个冷却塔,6个工业汽轮机。计算轮机冷却塔的数量是次要的,重要的是把握蒸汽系列的换算,对理解hbm的蒸汽系统大有裨益。

液体加热器

液体加热器可以加热所有带Heatable描述的液体,根据液体的热容不同,加热速度也大相径庭。以蒸汽为例,除了超浓的三个蒸汽都是可以加热的,只不过效率不如进入锅炉煮沸高,热容也差强人意,因此不建议rbmk加热器加热蒸汽系列。

这里上方的Thermal capacity指的是这种蒸汽加热到下一级需要的TU,下方的Thermal capacity指的是降温到下一级会释放的TU,像超浓密蒸汽无法继续加热那么就只有一个Thermal capacity就是降温释放的TU,水则反之。经计算,1mb的水变成超浓会吸收300TU的热量(官方wiki的介绍属实坑爹)。与冷却液相当。顺便提一下最强的换热组合是血和热血,热容高达500TU。

深入浅出的rbmk教程-第2张图片

通常以冷却液为媒介进行散热,把热冷却液变成冷却液,然后加热任何你想要加热的装置,一般是加热锅炉。

不考虑发电的情况下,此时已经是散热的最优解,由于换热加热器可以手动设置输入,上限24000mb/t的恐怖输入,放热瞬间完成,扩展简单,最关键的是它还不会爆炸。关于使用换热加热器+锅炉发电,这也是个可以展开的话题,以后可以另出教程,这里就不再赘述。

燃料棒

我们假设你的反应堆已经有了十分强劲的散热,反应堆的散热系统绝对不会出现水不够,轮机堵住之类的种种问题,然后我们再进行下面的内容。先来看看燃料棒的提示:

  • 自燃:指在没有接受中子的情况下会自发向外发射中子。

  • 燃料消耗:燃料消耗程度,根据消耗程度的不同冷却后得到的燃料芯块也不同。

  • 裂变需要/裂变后释放:字面意思。

  • 氙元素堆积程度/产生函数/燃烧函数:在中子接受过少的情况下会导致燃料棒氙元素堆积,俗称中毒。通常在燃料棒充分燃烧的情况下氙元素不会堆积,是可以忽略的参数。

  • 中子放射函数/函数类型:自变量x为当前慢/快中子量,根据燃料棒裂变需要变化而变化,计算得出的数值就是向一个方向射出的中子。有些燃料棒的放射函数的系数会随着燃料消耗增大或减少,因此在设计时需要注意这一点,以免不必要的熔毁。

  • 表面温度/熔点:表面温度到达熔点会爆炸。

  • 核心温度:根据接受中子量不断增加的温度,实际作用不大。
    深入浅出的rbmk教程-第3张图片

在运行的rbmk里燃料棒总是会向四个面射出中子,这时,反射燃料棒射出的中子使其回到自身可以增加燃料棒的中子释放(前提是放射函数不是常数),燃料棒释放中子随着接受中子增多而增长,增长越缓慢越安全。下图是三种燃料棒的中子放射函数。

深入浅出的rbmk教程-第4张图片

临界

如果提供或反射一定量的中子,会使反应堆达到临界状态。下面以LES为例做一个简易的反应堆。深入浅出的rbmk教程-第5张图片我们把一个LES放在一个燃料棒里,由于其裂变后释放慢中子,所以四面贴着放反射,可以看到最终慢中子稳定在400左右,根据放射公式可以得出此时燃料棒向一个方向射出的中子是100左右,聪明的小伙伴已经发现了,它的临界点就是y=1/4x与中子放射公式的交点。深入浅出的rbmk教程-第6张图片这一刻燃料棒放出的中子的会在下一刻回到自己身上,所以在自身中子为释放的中子的4倍时会达到临界状态。同理,反射一面、两面和三面的情况会有所不同。

深入浅出的rbmk教程-第7张图片

对于线性增长的燃料棒(通常都是dangerous),类似于gt6燃料棒的factor,当反射面数n与中子放射函数的系数k的积大于1时,此时反应堆属于超临界状态,中子通量会无限增长。

以HEP241为例,其放射函数系数为0.4,释放的中子经三面反射得到1.2倍于原来的中子数,中子会以1.2为底数进行指数级增长。通过控制初始输入中子搭配自动控制棒可以发挥出意想不到的效果。(也可能是意想不到的爆炸(悲))深入浅出的rbmk教程-第8张图片

中子源

中子源有3种,分别是钋210-铍中子源、镭226-铍中子源、钚238-铍中子源。其中226和210中子放射函数都是常数,以放射函数为20镭226中子源为例,经过三面反射后中子源为60,很好理解。由于钚238中子源的放射函数不是常数,所以会涉及中子放射的计算。深入浅出的rbmk教程-第9张图片

由于这三个中子源熔点较低,镭226熔点仅700℃,其他两个也只有1287℃,比外壳熔化温度1500℃还要低。在高级的rbmk反应堆中中子源会与研究堆中的中子源一样只起点火作用。

中子源也有一个升级的流程。初始中子源为镭226,提取镭226的核产物可以得到钋210,提取铀235的核产物可以得到钚238。这里提一下比较特别的LES,LES名字虽然叫燃料棒,但是裂变释放慢中子,而且熔点高,临界点比较安全,是在没有慢化燃料棒的条件下产生高中子通量的不二之选。