發生事故的切爾諾貝利機組和其他多個RBMK反應堆都存在兩個今天看來重大的設計缺陷。在當時的蘇聯學術界可能已經清楚,但由於政治、經濟、或是意識形態的原因,並沒有在更大範圍內擴散。事發時的操縱員應該是不知情的。這兩個設計缺陷在HBO的劇中都有提到,大概是因為影響觀賞性的原因,沒有講太清楚。本篇詳細介紹一下。
1. 正空泡係數:「正」的意思是隨著堆芯內蒸汽所佔的空間上升(也就是沸騰加劇)裂變反應也隨之變快(也就是反應堆功率上升)。這種正反饋是對反應堆安全十分不利的。我們通常設計反應堆要求這個係數必須為負值,也就是形成一個負反饋,有助於堆芯功率的自我穩定。而RBMK在每次剛更換燃料之後的空泡係數是負的,但隨著運行的進度,再到需要換料前,空泡係數會由負轉正。這是一個重大的設計缺陷。而不巧的是,發生事故的4號機組正處於準備進入換料大修前的一次試驗中,此時的空泡係數為一個很高的正值。(至於為何空泡係數會隨著運行由負轉正,簡單來說是堆芯變大、超鈾元素和裂變產物生成共同作用的結果,具體的物理原理在此不做過多贅述。)