WEB-ресурс научно-практических конференций

Д.т.н. Погосов А.Ю., Воробкалов А.В.

Одесский национальный политехнический университет, Украина

НЕКОТОРЫЕ ЗАДАЧИ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМ ЯДЕРНОЙ И РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЭНЕРГОБЛОКОВ С РЕАКТОРАМИ ВВЭР-1000 И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

Стремление к повышению экономической эффективности при сохранении достаточной функциональной надёжности ядерных энергетических установок АЭС на базе реакторов ВВЭР-1000, являющихся основой атомной энергетики Украины и многих других стран, требует решения ряда задач по обеспечению как ядерной, так и радиационной безопасности.

Ядерная безопасность энергоблока зависит от качества функционирования системы управления и защиты (СУЗ), обеспечивающей оперативное управление энерговыделением в активной зоне реактора. Радиационная безопасность определяется проектными решениями, обеспечивающими ограничение распространения радиоактивных материалов за пределы энергоблока и защиту от ионизирующих излучений персонала АЭС и объектов окружающей среды. Исходя из этого, проанализированы существующие технические решения и поставлены задачи по модернизации элементов СУЗ энергоблоков АЭС и барьеров радиационной безопасности энергоблоков, а также намечены пути их решения [1].

При модернизации, связанной с ядерной безопасностью, в качестве основных рассматриваются две задачи. Первой задачей, исходя из экономической целесообразности увеличения топливной загрузки реактора (за счет изменения размера и состава активной зоны), является разработка органов регулирования СУЗ нового типа. В качестве решения задачи может рассматриваться вариант применения наконечников поглощающих элементов из гафния, обогащенного изотопом ¹⁷⁴ Hf , обладающих требуемыми нейтронно-физическими и массогабаритными характеристиками. Второй задачей является продление срока службы механической части СУЗ. Предложенный выше вариант решения первой задачи – путем удлинения поглощающих элементов органов регулирования – одновременно позволяет решить и эту задачу: за счет применения ( n ;?)-поглотителя нейтронов вместо традиционного ( n ;?)-поглотителя на основе В ₄ С. Это должно уменьшить внутренние нагрузки и возможные деформации поглощающих элементов вследствие устранения эффекта накопления гелия, что характерно для поглотителя нейтронов на основе карбида бора [2].

При модернизации, связанной с радиационной безопасностью, рассматриваются следующие две задачи. Во-первых, это разработка альтернативных принципов проектирования (новых для реакторных установок с ВВЭР) железобетонных ограждающих конструкций системы герметичного ограждения. Во-вторых, – совершенствование спринклерной системы, обеспечивающей орошение оборудования реакторной установки (размещенного в гермообъеме ) раствором, содержащим реактивы, обладающие необходимыми нейтронно-физическими характеристиками. Решение первой из этих задач может быть получено с учетом современных тенденций, наметившихся в сооружении гермооболочек ( контейнментов ) на основе наращивания пассивных систем безопасности, не требующих использования источников энергии и подачи командных сигналов для включения режима защиты. Решение второй задачи представляется целесообразным и возможным за счет внедрения дополнительных технологий локализации пара и конденсата в контейнменте , оптимизирующих включение спринклерной системы в случае развития аварийных сценариев, связанных с разгерметизацией контура движения теплоносителя и нарушения целостности предшествующих барьеров радиационной безопасности [3–11].

Список использованных источников:

1.              Погосов А.Ю. Принципы модернизации системы управления и защиты ядерного реактора ВВЭР-1000 / А.Ю. Погосов , А.И. Писарев // Актуальные про­блемы современной науки. – 2009. – Т. 22. – С. 32–33.

2.              Афанасьев А.А. Поглощающие элементы на основе комбинированного поглотителя В ₄ С / Hf для украинских АЭС / А.А. Афанасьев, В.С. Красноруцкий , И.М. Неклюдов // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных по­вреждений и радиационное материаловедение. – 1999. – Вып . 3 (75). – С. 85–90.

3.              Герлига А.В. Способ эффективного снижения давления под гермооболочкой при аварийной течи теплоносител я / А.В Герлига . // Сб. науч. тр. СНУЯЭиП . – Севастополь,   2008. – Вып . 1 (25). – С. 26–33.

4.              Балашевский А.С. Аварийное расхолаживание гермообъема АЭС с ВВЭР-1000 при наличии течи с использованием струйного распылителя-охладителя / А.С.  Балашевский , А.В. Герлига , С.Т. Мирошниченко // Сб. науч. труд. СНУЯЭиП . – Севастополь , 2009 . – Вып . № 4 (32). – С. 9–15.

5.              Балашевский А. С. Применение струйных распылителей-охладителей для предотвращения орошения охлаждающим раствором гермообъема реакторного отделения при срабатывании спринклерной системы / А.С.  Балашевский , А.В.  Герлига , И. И. Свириденко // Ядерная и радиационная безопасность.   – 2010. – Вып .  № 2 (46). – С. 42–49.

6.              Балашевский А.С. Повышение надежности и безопасности расхолаживания гермообъема РУ АЭС с ВВЭР-1000 / А.С.  Балашевский , А.В.  Герлига , С.Т. Мирошниченко // Ядерная и радиационная безопасность.  – 2011 . – Вып .  № 1 (49) . – С.   15 – 20.

7.              Балашевский А.С. Анализ системы расхолаживания гермооболочки реакторной установки АЭС с ВВЭР-1000 в аварийный период / А.С.  Балашевский , С.Т. Мирошниченко // Ядерна та радіаційна безпека .  – 2011.  – Вып .   2 (50).  – С.   20 – 23.

8.              Балашевский А.С. Верификация математической модели струйных распылителей-охладителей в экспериментальных условиях / А.С. Балашевский , С.Т. Мирошниченко // Сб. науч. труд. СНУЯЭиП . – 2011. – Вып . 4 (40). – С. 15–24.

9.              Балашевский А.С. Оптимизация конструктивных параметров струйного распылителя-охладителя / А.С.  Балашевский , В.А. Герлига // Сб. науч. труд. СНУЯЭиП . – 2011. – Вып . 3 (39). – С. 7–12.

10.          Балашевский А.С. Повышение надежности и безопасности расхолаживания гермообъема РУ АЭС с ВВЭР-1000 / А.С.  Балашевский , А.В.  Герлига , С.Т. Мирошниченко // Ядерна та радіаційна безпека .  – 2011.  – Вып .   1 (49).  – С.   15 – 20.

11.          Балашевский А.С. Математическое моделирование струйных распылителей-охладителей в гермообъеме реакторной установки АЭС с ВВЭР-1000 / А.С. Балашевский , С.Т. Мирошниченко // Тезисы докладов 4-й Всеукраинской научно-практической конференции « Актуальные проблемы прикладной физики ». – Севастополь, 2011.  – С.   93.