Statt einen großen Druckbehälter zu bauen, kann man das Wasser auch durch viele dünne und druckfeste Röhren am Reaktorkern vorbei leiten. Weil dabei aber den Reaktor weniger Wasser umgibt als in einem Siedewasser- oder Druckwasserreaktor, benötigt man einen zusätzlichen Moderator, in der Regel Graphit. Der Reaktorunfall von Tschernobyl hat aber gezeigt, dass diese Konstruktion schwere Sicherheitsrisiken birgt.

Der Kern eines Siedewasser-Druckröhrenreaktors besteht vor allem aus Graphit: Beim Reaktor von Tschernobyl zum Beispiel war jeder der vier Reaktorblöcke von 1.700 Tonnen Graphitziegeln umgeben. In Bohrungen in diesen Ziegeln stecken die fast 1.700 Röhren, durch die das Kühlwasser strömt und in ihnen jeweils Brennelemente, sowie weitere Bohrungen für die Steuerstäbe. Der Reaktor ist nicht von einem druckfesten Sicherheitsbehälter umschlossen. Doch was passiert, wenn die Leistung im Reaktor zu sehr ansteigt?

RBMK ist die Abkürzung der russischen Bezeichnung für einen heterogenen, wassergekühlten, graphitmoderierten Druckröhrenreaktor. Die Zahl 1000 gibt die elektrische Leistung in MW an.

Der Reaktorkern besteht aus etwa 1.700 t Graphitziegel, die zu einem zylindrischen Block von 7 m Höhe und 12 m Durchmesser aufgeschichtet sind. Das Volumen des Reaktorkerns ist mehr als 10-mal größer als bei bei einem Siedewasserreaktor der Bundesrepublik Deutschland.

Im Block aus Graphitziegeln befinden sich senkrechte Bohrungen für die 1.693 Druckröhren. In ihnen hängen je zwei Brennstabbündel übereinander. Jedes Brennstabbündel ist etwa 3,65 m lang und enthält 18 Brennstäbe. Insgesamt befinden sich 193 t Uran mit einem Anteil von 2,4 Prozent U-235 im Reaktor. Für die 191 Steuer- bzw. Absorberstäbe gibt es eine entsprechende Anzahl weiterer Bohrungen.

Der Graphitblock mit den Druckröhren ist von einem Stahlbehälter umkleidet, der jedoch nicht als Druckbehälter konstruiert ist. Der freie Raum im Behälter ist mit einem Schutzgas ausgefüllt (Verhinderung von Graphitbränden). In den Brennelementen finden Kernspaltungen statt. Die dabei erzeugte Wärme wird vom Wasser aufgenommen, das dadurch z. T. verdampft. Das Wasser-Dampf-Gemisch gelangt aus den Druckröhren zu Dampfabscheidern, in denen eine Trennung von Wasser und Dampf herbeigeführt wird. Der Dampf strömt zu zwei Turbinen, das Wasser wird wieder in den Reaktor zurückgepumpt.

Nachteile des RBMK 1000, wie er in Tschernobyl zum Einsatz kam:

• Der Reaktor hat keine selbstregelnden Eigenschaften um unzulässige Leistungsanstiege zu vermeiden (Mangel an inhärenter Sicherheit). Dadurch kann bei Ereignissen, wie der Dampfblasenbildung oder beim Kühlmittelverlust, die Kettenreaktion und damit die Leistungsfreisetzung nicht selbstregelnd unterbrochen werden.
• Das Containment (Sicherheitsbehälter) fehlt. Dadurch konnten die beim Unfallablauf freigesetzten radioaktiven Stoffe nicht zurückgehalten werden und gelangten in die Umwelt. 
• Moderator (Graphit) ist brennbar
• Zu aktivierende, elektrisch betriebene Abschaltstäbe