RBMK 反应堆研究笔记

HBM’s Nuclear Tech Mod / HBM的核科技重制版
资料来源：nucleartech.wiki + MC百科教程《rbmk从入门到炸堆》

一、概述

RBMK（Реактор Большой Мощности Канальный，高功率通道式反应堆）是 HBM 模组中的模块化沸水型核裂变反应堆。基于真实 RBMK-1000 设计，属于 BWR（沸水堆）分类。

基本特性

由 4格高 的柱状模块组成（可调：dialColumnHeight 2-16）
柱间传热，温差会逐渐平衡
任何柱子达 1500°C → 熔毁炸堆，无视防爆
100% 模块化，可自由设计布局
全模组效率最高的裂变堆
极期昂贵（大量石棉、锆、硼）

二、核心机制

2.1 中子（Neutrons / Flux）

中子通量（简称 flux）是裂变和产热的驱动力。

燃料棒按 数学函数 发射中子，方向：
- 普通燃料棒：4 方向（+ 形，正十字）
- ReaSim 燃料棒：8 方向（⁕ 形，45° 旋转偏移，每束 75% 效率）
中子分两种：
- 快中子（fast）：需要慢化才能反应
- 慢中子（slow）：可直接反应
- 快→慢：经过石墨慢化剂/慢化控制棒/慢化燃料棒
- 慢→快：不可逆
未密封的中子会泄漏 → 环境辐射污染，需盖板密封

2.2 热量（Heat）

裂变产生的热经过三层传递：

1	核心温度 →(扩散度0.02)→ 表层温度 →(0.2)→ 柱体温度 →(0.2×4方向)→ 相邻柱体

核心→表层：(核心温 - 表层温) × 0.02 /t
表层→柱体：(表层温 - 柱体温) / 2 × 0.2 /t
柱体→四周：(均温 - 目标温) × 0.2 /t（向4个方向平均）
柱体暴露面（非柱体接触）会快速散热
任何模块达 1500°C → 立即熔毁

2.3 氙毒（Xenon Poisoning）

裂变产生 Xe-135 → 降低反应性
入射中子量 × 0.5 = 氙生成量
烧氙：(入射量^2) / 50
入射量 > 25 时绝对不会中毒
某些后期燃料免疫氙毒
氙毒会降低乏燃料回收产量
烧氙需谨慎：强中子流可能使燃料恢复正常反应性 → 失控熔毁

2.4 燃料棒衰减

满燃料：yield = 100000000
每次反应减去入射中子量
燃料剩余量影响：实际入射量 = 入射量 × 燃料剩余量
影响发射值的公式因燃料而异（5种公式）
消耗到 10% 以上 可回收

三、组件一览

组件	功能	备注
燃料通道	存放燃料棒，产生热和中子	唯一必须的核心组件
燃料棒	内含燃料，按函数产热产中子	见燃料棒参数详解
蒸汽管	水→蒸汽，冷却反应堆	4级蒸汽（见下文）
蒸汽导出器	方块型蒸汽接口	方便管道布置
控制棒	0-100% 调节中子通过率	AZ-5 急停
自动控制棒	根据温度自动调节开度	设置温度范围+控制函数
石墨慢化剂	快中子→慢中子	大部分燃料需要
碳化钨反射器	中子原路反射	提高效率，但危险燃料慎用
硼吸收器	吸收全部中子	防辐射泄漏
慢化燃料棒	燃料棒+慢化一体	替代旁置慢化剂
慢化控制棒	控制棒+慢化一体	替代旁置慢化剂
辐照通道	放入物品，中子照射转变成新材料	制造钍燃料/金-198等
冷却器	用冷全氟甲基冷却 5×5 区域	非发电专用堆的应急降温
储存柱	12格缓冲，可接传送带自动装卸	配合吊车自动化
控制台	17×17 远程监控+遥控	分组控制棒、总通量显示
吊车控制台	自动装卸燃料棒	配合储存柱自动化
流体加热器	类似蒸汽管但接受多种液体	无密度设置
玻璃/盖板	防中子辐射泄漏	有中子通过的地方都要盖
结构柱	纯传热，无功能	填充空隙

3.1 蒸汽等级

等级	温度	水：蒸汽比	冷却效果
蒸汽	100°C	100 : 1	最好
热蒸汽	300°C	10 : 1	↓
超热蒸汽	450°C	1 : 1	↓
浓密蒸汽	600°C	1 : 10	最差

发电用浓密蒸汽最好，散热用普通蒸汽最好。

四、燃料棒参数详解

每根燃料棒包含以下关键参数：

消耗度 — 越消耗反应能力越差，≥10% 可回收
氙中毒 — 入射中子量 × (1 - 氙毒%)，越高越难反应
需求中子类型 — fast / slow
发射中子类型 — fast / slow
中子发射函数 — 决定输出通量的数学公式
危险等级 — SAFE / MEDIUM / DANGEROUS
单位中子温升 — 发射每个中子提升的核心温度
扩散度 — 核心→表层传递比例，固定 0.02
熔点 — 表层温度超过即熔毁
自燃属性 — 无需外部中子即可自己反应

常见燃料函数类型

对数函数 log(x)*20 — 极安全，上限低
平方根 sqrt(x)*5 — 较安全，中等上限
线性函数 x*0.3 — 危险，无限增长
常量 — 固定输出，最稳定

五、堆型设计

5.1 初期辐照堆（安全入门）

1	材料：4×镭226-铍中子源 + 4×钨反射器 + 5×辐照通道 + 16×慢化剂

中子源自燃，无需外部激活
发热极低，不需蒸汽冷却
通量：80/40×4
用途：前期快速辐照产出

5.2 初级辐照堆（240/s 通量）

1 2	三级输入设计：中子源 → 反射 → 233燃料棒 → 反射 → 辐照通道 × 5

通量约 240×20tick = 4800/s
处理钍232锭仅需2秒
产浓密蒸汽约 1500mb/s
处理钚241（800万通量）仍需半小时

5.3 进阶反射堆

方案1：三面反射 239 燃料棒 + 慢化燃料棒

稳定速率：80/s，最高 ~90/s
需及时更换燃料棒

方案2：两面反射高浓缩 241 燃料棒

双倍增幅效果
推荐速率 120/s，极限 128/s
结构简单，计算容易

5.4 自动控制设计

自动控制棒根据温度自动调节开度，补偿燃料衰减。

控制函数选择：

线性 — 温度50% → 控制50%
平方 — 前小后大
反向平方 — 前大后小

关键参数：

控制棒速度：5.5%/s，0→100 需18秒
需要计算发射目标量对应的入射量和温度

六、熔毁（Meltdown）

触发条件

任何柱子温度 ≥ 1500°C

后果

极其剧烈的爆炸，无视防爆
喷射放射性碎片、石墨块、燃料块
产生融穿地面的 堆芯熔融物（corium）
大范围辐射污染+毒气+沉降物
全模组最恶心的熔毁清理体验

特殊熔毁（Digamma燃料）

天降长矛刺穿反应堆 → 爆炸 → 巨量 digamma 辐射 → 地面留下黑白图案 → 可杀死创造模式玩家

七、操作与自动化

控制台

需要与控制棒连接器链接，点击的柱子为基准点
17×17 屏幕显示反应堆全貌
6个侧面板显示：均温、平均耗竭、平均氙毒等
控制棒分组 + 单个精细调节（精确到 1%）
AZ-5 按钮（实际标注”SPAM”）→ 所有控制棒立即降到最低
可切换蒸汽密度设置

吊车

配合储存柱实现燃料棒自动化装卸
支持传送带自动化

OpenComputers

启用后可通过 OC 编程控制

八、综合优缺点

优点

沸水堆，无需独立冷却液
功率巨大，全模组效率最高的裂变堆
100% 模块化，极具创造性
燃料多样性，可玩性强
即使进入聚变阶段仍有用途

缺点

极其昂贵（大量石棉、锆、硼）
设计复杂，占地大
蒸汽量过大，需多个工业/利维坦涡轮
自燃燃料无法完全停止
熔毁极其暴力，清理极难

提示

燃料棒越耗竭放射性越强，氙毒也增加辐射
只有高浓缩澳燃料（Australium）在耗竭和含氙时完全稳定
用过的燃料棒放废料池冷却，别放堆里
慢化燃料棒里的中子被减半，但自动慢化
ReaSim 模式下所有组件都是锅炉，可节省空间

九、术语对照

英文	中文	说明
Flux	通量/中子通量	中子流强度的度量
RBMK	РБМК	高功率通道式反应堆
BWR	沸水堆	冷却水直接在堆芯沸腾
SCRAM / AZ-5	急停	所有控制棒瞬间插入
Xenon Poisoning	氙毒	Xe-135 降低反应性
Meltdown	熔毁	堆芯熔化导致爆炸
Corium	堆芯熔融物	熔毁后产生的放射性熔体
Moderator	慢化剂	快中子→慢中子
Reflector	反射器	中子原路反射
Absorber	吸收器	吸收全部中子
Irradiation Channel	辐照通道	中子照射产物的装置
ReaSim	真实模拟	更真实的物理模式