Безопасный ядерный реактор. Анализ положительных и отрицательных сторон каждого, из самых распространённых типов реакторов, страница 7

          Предотвращение проявления самоуспокоенности в процессе нормальной эксплуатации, понимание персоналом потенциального значения с точки зрения безопасности всех отклонений от штатного регламента, приоритет безопасности в принятии решений, чувство ответственности конструкторов, проектантов, системный подход на всех этапах, непренебрежение мелочами («сила мелочей в том, что их много»).

3.  Основные причины и типы аварийных

ситуаций реактора.

          Мировой опыт эксплуатации ЯЭУ, составляющий примерно 5000 реакторо-лет, показывает, что проблема безопасности — проблема потенциально возможных маловероятных аварий по причине отказа технических систем, ошибок персонала и внешних воздействий. Аварии на АЭС отличаются от аварий на обычных электростанциях тем, что они могут привести к выбросу в окружающее пространство значительного количества радиоактивных веществ.

          В ЯЭУ мощностью 440 МВт накапливаются продукты деления, радиоактивность которых может достигать величины порядка 1,4·1020 Бк. Попадание накопленных радиоактивных веществ в окружающую среду имеет чрезвычайно серьезные последствия. Большая часть радиоактивных веществ находится в топливной композиции твэлов. Их выход возможен при сильном повреждении оболочки твэлов и расплавлении топлива.

          Перегрев топлива происходит лишь в том случае, если интенсивность тепловыделений в твэлах превышает интенсивность теплоотвода. Такой тепловой дисбаланс в активной зоне реактора может возникнуть в следующих ситуациях.

          1. Авария с потерей теплоносителя первого контура из-за его разгерметизации или разрушения. При этом нарушается баланс, так как остаточные тепловыделения в активной зоне значительны, а теплосъем существенно ухудшен или практически отсутствует, пока в активную зону не будет подан теплоноситель из системы аварийного охлаждения. Это одна из наиболее тяжелых аварий, когда разрушен второй барьер безопасности (барьер системы первого контура), а первый барьер — оболочки твэлов — оказывается в тяжелых условиях, сильно зависящих от действия систем  безопасности, при этом становится вероятным частичное расплавление активной зоны. Активный теплоноситель попадает в помещения реакторной установки и, повышая в них давление, создает угрозу теплового и механического разрушения еще одного барьера — ЗО АС или герметичных помещений, т. е. создается угроза повреждения всех трех барьеров.

 2. Аварийные переходные процессы. Среди них можно выделить процессы с ростом реактивности, когда интенсивность тепловыделения в активной зоне увеличивается по сравнению с интенсивностью отвода тепла от нее, и процессы с нарушением теплоотвода, когда интенсивность последнего снижается по сравнению с интенсивностью тепловыделения в активной зоне.

          При анализе аварийных ситуаций основное внимание уделяется неуправляемому увеличению мощности активной зоны (генерации тепла), уменьшению расхода теплоносителя (снижению теплоотвода) и повышению давления в реакторе. Аварии с ростом реактивности могут инициировать одну из наиболее тяжелых ситуаций—     аварию с разрушением активной зоны и одновременным разрушением всех барьеров безопасности.

          При аварийных переходных процессах происходят значительные отклонения основных параметров реактора от нормальных значений. Многие аварийные ситуации такого рода устраняются системой управления, которая возвращает реактор в нормальное эксплуатационное состояние. Но некоторые могут оказаться «недосягаемыми» для системы управления, и тогда требуется остановка реактора системой аварийной защиты во избежание повреждения твэлов или системы первого контура — двух барьеров на пути распространения продуктов деления.