Главная » 2011»Апрель»9 » Потеря охлаждения - слабое звено реакторов АЭС в Запорожье и в Фукусиме?
Потеря охлаждения - слабое звено реакторов АЭС в Запорожье и в Фукусиме?
14:16
Схемы работы атомных электростанций в Фукусиме и в Запорожье схожи. Однако, у них есть принципиальное отличие - на реакторах ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор), установленных на ЗАЭС, имеется два контура циркуляции воды. В реакторах на кипящей воде, в Фукусиме, - лишь один. С этой точки зрения реакторы в Украине (ВВЭР) надежнее японских, т.к. в случае прорыва паропровода в турбинном зале, возможность попадания радиоактивных частиц в атмосферу минимальна, чего не скажешь об АЭС в Фукусиме и аналогичных с реакторами BWR.
Работа любого энергетического ядерного реактора, будь-то РБМК (Чернобыль, ЛАЭС и др.), ВВЭР, BWR основана на принципе охлаждения тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) - топливных стержней. Охлаждающая жидкость (в большинстве случаев - это вода), омывая ТВЭЛы, отбирает у них тепло, превращаясь в перегретый пар (на реакторах РБМК, BWR), который вращает турбины, вырабатывающие электроэнергию. В реакторах ВВЭР пар образуется в парогенераторе, а трубопроводы первого контура используются для нагрева воды в нем и превращении ее в пар.
После того, как пар проделал работу, вращая турбины, он попадает в конденсатор. Это устройство используется со всеми вышеуказанными реакторами и принципиальных различий не имеет. В конденсаторе пар превращается обратно в воду и возвращается в парогенератор или реактор для того, чтобы вновь превратиться в пар и повторить описанный выше цикл.
Конденсатор, упрощенно, представляет собой емкость, внутри которой находятся "змеевики", играющие роль холодильника. Внутри них движется вода из пруда-охладителя. Вода должна иметь строго определенные входную и выходную температуры. Она не должна быть теплее определенной температуры, чтобы обеспечить гарантированную конденсацию пара. Также регламентируется минимальная температура, чтобы не переохладить воду контура на выходе конденсатора. Для превращения переохлажденной воды в парогенераторе в пар необходимых параметров, потребуется дополнительная энергия, которую придется получать с помощью регулирования в активной зоне реактора ТВЭЛами. Вода, возвращаемая в пруд-охладитель, должна быть не теплее заданных параметров, чтобы не навредить экосистеме водоема, на берегу которого построена АЭС.
Как неоднократно сообщали информационные агентства Японии, в частности, Kyodo, проблемы АЭС "Фукусима-1", рассчитанной на 9-бальное землетрясение, начались именно с поврежденного цунами насоса, подающего воду из пруда-охладителя в конденсатор. Выяснилось, что АЭС не была рассчитана на 10-метровую цунами, так как именно эта разрушительная волна создала проблемы этой АЭС, которую (уже принято решение) закроют навсегда.
Что же произошло?
Остановившийся насос перестал подавать воду из пруда-охладителя в конденсатор. Температура воды в реакторе начала расти, так как конденсатор утратил свои функции охлаждения. После того, как температура воды в реакторе достигла критического значения, в результате которого вода превращается в "гремучую смесь", разделившись на кислород и водород, крайне взрывчатое вещество: 2H2 + O2 → 2H2O + 484 кДж, прогремел взрыв, сорвавший верхнюю крышку (см. схему) реактора. Высвобождение огромного количества энергии способно разрушить многотонные конструкции, защищающие помещения с высокой радиацией от воздействия на окружающую среду. Именно это и произошло в Фукусиме: здание реакторного зала было разрушено. Кстати, взрыв гремучей смеси, образовавшейся в результате расплавления трубопроводов с водой, отбиравшей тепло от ТВЭЛов, привел к потрясающим разрушениям на Чернобыльской АЭС.
После того, как реактор в Фукусиме оказался разгерметизированным, вода в нем начала очень быстро испаряться, загрязняя радиоактивными частицами окружающую среду. Тогда было принято решение лить морскую воду пожарными насосами внутрь разрушенного реактора.
Чтобы было понятно, что произошло в Фукусиме, представьте электрочайник, который все время включен в сеть. Вода кипит и испаряется. Как только вода в чайнике закончится - "сгорит" ТЭН (нагревательный элемент). Чтобы этого не произошло, необходимо внутрь чайника все время лить воду. Именно этим и занимаются специалисты энергетической компании TEPCO на реакторах в Фукусиме. Только вместо ТЭНа - ТВЭЛы: если вода закончится, АЭС может превратиться в атомную бомбу.
Роль пруда-охладителя.
Именно этим опасна потеря пруда-охладителя. В Фукусиме, несмотря на неисправность жизненно-важных насосов подачи воды из пруда-охладителя в конденсатор, океан оказался рядом - он никуда не ушел. Это дало возможность "ликвидаторам" брать воду для аварийного охлаждения реакторов именно там.
В случае c Запорожской АЭС все куда сложнее - если прорвет плотину Каховской ГЭС или любую из многочисленных дамб Каховского моря, уровень воды в водоеме резко упадет. Песчанная дамба пруда-охладителя, имеющая 6-метровую толщину, не сможет удержать миллионы кубометров воды, заключенные в ней. 6 реакторов-миллионников окажутся без охлаждения и без воды, которой можно будет охлаждать реакторы.
Что делать?
Это должны, конечно, решить специалисты. Понятно, что необходимо обследовать все плотины и дамбы Днепровского гидроузла. Нельзя допускать разбора дамб для строительства частных домов - а этим, как пишет Каменко-днепровское издание "Знамя труда", грешат жители райцентра, разбирая Каменко-днепровские дамбы (напомним, Каменко-днепровский район находится на 9 метров ниже уровня Каховского водохранилища и отделен от него несколькими дамбами).
Вероятно, уже сейчас стоит позаботиться о строительстве трубопроводов аварийной подачи воды для реакторов, которые будут отбирать воду в основном русле Днепра в случае его резкого обмеления.
И, конечно же, необходимо укрепить и загерметизировать стены дамбы пруда-охладителя, сделав его независимым от возможных аварий на Днепровском гидроузле.
Главная 
