Водный режим реакторов типа РБМК, страница 6

Однако в настоящее время установлено, что влияние кислорода в воде высокой чистоты тормозит коррозионные процессы. Кроме того, в процессе радиолиза образуется перекись водорода, полезное воздей­ствие которой было освещено в гл.8 и 11. Поэтому радиолиз воды реактора не только не вреден, но даже полезен с точки зрения снижения коррозионных процессов в реакторе. Это особенно относится к перекиси водорода как продукту радиолиза, поскольку в противоположность газообразному кислороду она слабо уносится с паром из реактора.

До последнего времени считалось, что перекись водорода и радикал О2Н являются промежуточными продуктами радиолиза и не могут присутствовать в воде реактора на его стационарной мощности. О неправильности такого предположения свидетельствует неизменное отсутствие стехиометрического соотношения между кислородом и водородом в кипящих реакторах. Так, в США для АЭС «Наин Майл Пойнт-1» это соотношение равно 0,17 мг/л О2 : 0,009 мг/л Н₂ — 19,0; для АЭС «Дрезден — 2» соответственно, 0,27 : 0,012 = 22,5; для АЭС «Броунс Ферри» — 0,16 : 0,012'-13,3.

Положительное воздействие перекиси водорода в условиях воды высокой чистоты на ТЭС (см. гл. 8 и U) позволило высказать предположение о том, что меньшая коррозия стали в условиях кипящих реакторов по сравнению с коррозией в реакторах двухконтурных АЭС объясняется именно влиянием перекиси водорода и особенно ее комплекса с железом (см. гл. 8). Термическое и радиационное разложение этого комплекса вызывает равномерное по всей поверхности стали образование магнетита или магемита и потому отсутствие локализации железооксидных отложений. При площади поверхности стали в реакторе РБМК, равной ~ 35 000 м², равномерные отложения составляют только около 1 мкм за год.

Это свидетельствует о важности обнаружения перекиси водорода в кипящих реакторах и изучения ее поведения в реальных условиях. Отметим, что все основные исследования радиолиза проводились ранее в условиях, отличных от реальных (в стеклянных ампулах, без взаимодействия с конструкционными материалами и без отвода газовой фазы). Лишь в одной работе радиолиз исследовался на реакторе, но это был реактор существенно более высоконапряженный по сравнению с реакторами АЭС, Во всех случаях наивысшей температурой исследования была t— 200° С, в то время как температура воды реактора РБМК t— 287^й С. Большим недостатком этих исследований было также использование аналитических методик, непригодных для определений малых количеств перекиси водорода. Однако именно на основе этих исследований радиолиза воды сложились представления о ничтожно малых концентрациях перекиси водорода или даже полном ее отсутствии в воде кипящих реакторов.

В 1975 г. в США было проведено специальное исследование радиолиза на АЭС «Дрезден-2» при стационарной эксплуатации и в режимах пуска и останова. Несмотря на весьма большой объем проведенной работы, изучение радиолиза воды реактора было сведено к непрерывной регистрации кислорода в воде, систематическим определениям кислорода различными аналитическими методами и к хроматографическим определениям Q2, Н₂ и N₂.

Таблица   13.5. Концентрации перекиси водорода в контурах охлаждения СУЗ Ленинградской АЭС, мкг/кг

Регистрировались также значения рН. Задача обнаружения и исследования поведения перекиси водорода не ставилась, хотя было отмечено нарушение стехиометрического соотношения О₂ и Н₂. Между тем вполне вероятно, что нарушение стехиометрического соотношения O2 и Н₂ было связано с наличием в воде определенных стационарных концентраций перекиси водорода, термолиз которой в пробоотборных линиях повышает концентрации кислорода в анализируемой пробе.