Выгорание ядерного топлива. Классификация ядерных реакторов. Принципиальная схема ядерного энергетического реактора. Термоядерные реакторы. Теплообменный аппарат ядерных энергетических установок, страница 20

В газообразный теплоноситель может проникать влага из второго контура, что ведет к коррозии консрукционных мате­риалов. Кроме того, возможно взаимодействие некоторых газовых теплоносителей, например СО2, при определенных темпе­ратурах с замедлителем (графитом), что ухудшает теплофизические свойства теплоносителя и т. д.


Осколки деления

Деление ядра, как правило, происходит на две неравные части (вероятность тройного деления не превосходит 10-3). Распределение продуктов деления по относительным атомным массам имеет два максимума:

·  А=90…100

·  А=125…140

                        

y,%         239Pu

 


1

 


10-1                             235U

10-2

                  A

    100       120        140

При увеличении массы делящегося ядра оба максимума незначительно смещаются в сторону больших значений А. При увеличении энергии нейтрона, вызывающего деление, до нескольких МЭВ, значение функции y(A) в минимуме возрастает.

Образующиеся при делении осколки оказываются сильно перегруженными нейтронами, поэтому практически мгновенно испускают “лишние” нейтроны (мгновенные нейтроны).

Образующиеся ядра не могут испускать еще один нейтрон   (т.к. М(А,z)<М(А-1,z)), и они не устойчивы к β- распаду (т.к. М(А,z)> М(А,z+1)). Образующиеся при β- распаде ядра оказываются также β--активны, поэтому происходит целая цепочка распадов, прежде чем образуются стабильные ядра.

В некоторых цепочках β- распада могут образоваться ядра с возбуждением > энергии связи нейтрона ═> вылетает запаздывающий нейтрон.


38 Основные аварийные процессы и меры их предотвращения

На энергоблоке ЯЭУ кроме реактора предусматривается защита и другого основного оборудования : парогенераторов, турбоустановок и др. Но поскольку наиболее опасной для ЯЭУ является авария с выходом радиоактивности, то целесообразно рассмотреть прежде всего системы безопасности для РУ. При этом основное внимание уделяется таким аварийным процессам, как неуправляемый рост мощности активной зоны (изменение реактивности), уменьшение расхода ТН через активною зону, потеря ТН 1-го контура, рост давления в системе 1-го контура.

Изменение реактивности

Наибольшую опасность представляют те факторы, которые приводят к положительному изменению реактивности, т.к. в этом случае мощность реактора может возрасти чрезвычайно быстро с возникновением перекосов распределения нейтронного потока, образованием областей локального перегрева топлива или же повреждением всей активной зоны.

Нарушение теплоотвода

В авариях с нарушением теплоотвода определяющим фактором может быть, в зависимости от особенностей переходного процесса, рост давления и, как следствие, опасность разрушения системы 1-го контура, т.е. второго барьера безопасности. Может иметь место рост температуры ТН, и тогда реальным является разрушение первого барьера безопасности - твэлов. Однако в ряде случаев имеет место комбинация возмущений: опасный рост температуры твэлов и рост давления в 1-м контуре. Это приводит к возможности разрушения сразу двух барьеров безопасности и плавления активной зоны.

Потеря теплоносителя

Особое место среди возможных нарушений в работе АЭС занимают аварийные ситуации, связанные с потерей ТН 1-го контура. В эту же категорию включается и максимальная проектная авария (МПА), в качестве которой, в соответствии с правилами , принимается разрыв по полному сечению трубопровода 1-го контура с максимальным диаметром. В качестве аварий с потерей ТН можно рассматривать разрыв трубопровода системы охлаждения реактора или образование настолько большой течи, что система подпитки не способна восполнить утечку.

Превышение давления

Для защиты оборудования АЭС от превышения давления при авариях применяются специальные устройства - предохранительные клапаны (ПК) и быстродействующие редукционные установки (БРУ). Например, в 1-м контуре АЭС с реакторами типа ВВЭР ПК устанавливаются на компенсаторе давления (КД) и на каждом ПГ. Кроме того, во 2-м контуре устанавливаются БРУ для сброса пара в конденсатор (БРУ-К) или в атмосферу (БРУ-А). При этом БРУ-К являются защитным устройством нормальной эксплуатации, а БРУ-А выполняет двойную функцию.