Аэс принцип: Как работает атомная станция? — Атомэнергомаш

РУП «Белорусская атомная электростанция» — Безопасность АЭС

Глубокоэшелонированная защита. Или как обеспечивается безопасность Белорусской АЭС

Реакторная установка

Каждый энергоблок Белорусской АЭС оснащен реакторной установкой В-491 с водо-водяным энергетическим реактором с водой под давлением и двухконтурной тепловой схемой.

Реакторная установка включает в себя водо-водяной энергетический реактор корпусного типа тепловой мощностью 3200 МВт и электрической 1200 МВт. Теплоносителем и замедлителем в реакторе является вода. Отсюда в аббревиатуре – ВВЭР – две буквы В (водо-водяной). Буквы Э и Р означают «энергетический реактор».

В качестве топлива используется слабообогащенный диоксид урана.

Реакторная установка имеет четыре парогенератора и четыре главных циркуляционных насосных агрегата. Также в реакторную установку входят главный циркуляционный трубопровод; система компенсации давления; оборудование бетонной шахты реактора; системы безопасности.

Глубокоэшелонированная защита

В основу обеспечения безопасности в проекте АЭС заложен принцип глубокоэшелонированной защиты – применения системы барьеров на пути распространения ионизирующих излучений и радиоактивных веществ в окружающую среду.

Система барьеров включает:

• топливную таблетку, предотвращающую выход продуктов деления под оболочку тепловыделяющего элемента;
• оболочку тепловыделяющего элемента, не дающую продуктам деления попасть в теплоноситель главного циркуляционного контура;
• главный циркуляционный контур, препятствующий выходу продуктов деления под защитную герметичную оболочку;
• систему защитных герметичных оболочек (контайнмент), исключающую выход продуктов деления в окружающую среду.

Контайнмент (Здание реактора)

Контайнмент выдерживает сейсмические воздействия, падение самолета, внешнее воздействие от ударной волны, создающей давление 30 кПа, и внутреннее давление в 5 кг/см2. То есть, если предположить, что вся поданная в реактор вода превратится в пар и, как в гигантском чайнике, будет давить изнутри на крышку, то оболочка выдержит и это колоссальное давление. Таким образом, купол энергоблока находится как бы в постоянной готовности принять удар изнутри. Для этого оболочка выполнена из «предварительно напряженного бетона»: металлические тросы, натянутые внутри бетонной оболочки, придают дополнительную монолитность конструкции, повышая ее устойчивость.

Объем контайнмента довольно большой – 75 тыс. м³. В случае аварии для снижения давления пара внутри защитной оболочки установлена «спринклерная система», которая из-под купола блока разбрызгивает раствор бора и других веществ, препятствующих распространению радиоактивности. Там же ставятся рекомбинаторы водорода, не позволяющие этому газу скапливаться и исключающие возможность взрыва.

Принцип защиты атомной электростанции очень похож на обыкновенную русскую матрешку.

В результате ядерной реакции, внутри топливной таблетки образуются инертные радиоактивные газы. Но таблетка устроена таким образом, чтобы не допустить выхода радиации за пределы ее оболочки.

Если же это произойдет, радиацию остановит оболочка тепловыделяющего элемента, в котором находятся топливные таблетки.

Если же этого окажется недостаточно, радиацию задержит корпус реактора и главный циркуляционный контур, в котором находятся и топливные таблетки, и тепловыделяющие элементы.

И уж, если представить совсем драматический сценарий, с разрывом главного циркуляционного трубопровода или корпуса реактора, то на защиту окружающей среды и человека от радиации встанет контайнтемен или здание реактора, в котором и находится и топливные таблетки, и тепловыделяющие элементы, и реактор.

Более подробную информацию о безопасности Белорусской АЭС можно получить в информационном центре АЭС, расположенном в городе Островец по улице Восточной 18 А.

Центр открыт с 8.00 до 17.00 в рабочие дни. Записаться на бесплатную экскурсию можно по телефону 8 (015 91) 77 9 75.

Безопасность АЭС

Обеспечение безопасности реализуемых проектов является безусловным приоритетом для Инжинирингового дивизиона Госкорпорации «Росатом».

В основу обеспечения безопасности в проектах АЭС, разрабатываемых специалистами Инжинирингового дивизиона, заложен принцип глубоко эшелонированной защиты. Данный принцип основан на применении системы барьеров на пути распространения ионизирующих излучений и радиоактивных веществ в окружающую среду с целью защиты населения, а также системы технических мер по сохранению эффективности этих барьеров.

В соответствии с концепцией глубоко эшелонированной защиты предусмотрены системы безопасности, предназначенные для выполнения следующих основных функций безопасности:

— аварийного останова реактора и поддержания его в подкритическом состоянии

— аварийного отвода тепла от реактора

— удержания радиоактивных веществ в установленных границах

— отвода тепла от ядерного топлива при его хранении.

Все проекты АЭС с ВВЭР, разработанные специалистами Инжинирингового дивизиона, обладают общей особенностью, заключающейся в сочетании и оптимальном использовании активных и пассивных систем безопасности. Примененные системы безопасности пассивного принципа действия обеспечивают неограниченное во времени аварийное охлаждение активной зоны реактора в случае потери всех источников переменного тока (blackout) или в случае потери конечного поглотителя тепла. Если указанные исходные события сопровождаются «большой» течью первого контура, то длительность отвода тепла пассивными системами от реакторной установки составляет не менее 24 часов в проектах АЭС-92 и АЭС c ВВЭР 1000 и не менее 72 часов в проекте АЭС «ВВЭР-ТОИ». При малых течах это время увеличивается в несколько раз.

Во всех проектах АЭС поколения 3+, разработанных специалистами Инжинирингового дивизиона, предусмотрена защита станции от мощного землетрясения (8 баллов и выше по шкале MSK-64), падения самолета, внешней воздушной ударной волны, торнадо и наводнений.

К оригинальным разработкам специалистов Инжинирингового дивизиона в рамках обеспечения безопасности являются: устройство локализации расплава и система пассивного отвода тепла. Устройство локализации расплава (УЛР), или «ловушка» расплава, предназначено для локализации и охлаждения расплавленной активной зоны и внутрикорпусных устройств реактора в случае возникновения гипотетической тяжёлой запроектной аварии. УЛР представляет собой последнюю преграду для выхода твёрдых и жидких компонентов расплава активной зоны в основание гермооболочки, а оттуда — в окружающую среду. Вероятность события, для которого понадобилось бы действие «ловушки», — практически нулевая. Тем не менее, УЛР гарантирует преодоление этого постулируемого события. Впервые в мире «ловушки расплава» были установлены на двух блоках Тяньваньской АЭС в Китае, которые были введены в эксплуатацию в 2007 году.

Система пассивного отвода тепла (СПОТ), предназначенная для расхолаживания реакторной установки в условиях отсутствия всех источников электроснабжения, при авариях с течами теплоносителя обеспечивает отвод тепла от активной зоны реактора за счет конденсации генерируемого пара в трубчатке парогенераторов и возврата образующегося конденсата обратно в активную зону. Теплообменники этой системы располагаются на высоте около 40 метров и защищены строительными конструкциями, что исключает их повреждение из-за наводнений или других природных воздействий (ураганов, смерчей и других природных катаклизмов). В качестве конечного поглотителя тепла система СПОТ использует атмосферный воздух.

В целом системы безопасности в проектах Инжинирингового дивизиона построены таким образом, что полностью исключают серьезное воздействие на АЭС как внешних факторов, так и внутренних нештатных ситуаций, обеспечивают полное предотвращение выхода в окружающую среду радиоактивных веществ, выделяющихся при аварийных ситуациях.

Как работает атомная энергетика | Союз обеспокоенных ученых

Поглотив как можно больше убытков, производители прекратили предлагать готовые изделия. К 1970-м годам было построено, строятся или планируются около 200 заводов. Но ряд факторов положил конец ядерному буму.

Во-первых, перерасход показал истинную стоимость атомных станций. Как только коммунальные предприятия начали строить заводы по своим собственным проектам, отсутствие у них опыта работы с технологиями, использование уникальных проектов для каждого завода и подход «строительство с опережением проекта» привели к огромному перерасходу средств.

Поскольку на строительство ушли годы, коммунальные службы вложили огромные суммы денег в завод еще до того, как возникли какие-либо проблемы. Cincinnati Gas and Electric, например, влезла в долги на 716 миллионов долларов, чтобы построить свою атомную электростанцию ​​Zimmer, что составляет около 90 процентов чистой стоимости коммунального предприятия. Тем не менее, в 1983 году коммунальное предприятие отменило строительство станции.

Во-вторых, цены на энергоносители быстро росли в 1970-х из-за нефтяного эмбарго ОПЕК, проблем с рабочей силой в угольной промышленности и нехватки природного газа. Эти высокие цены привели к повышению энергоэффективности и снижению спроса на энергию. После многих лет ежегодного роста спроса на электроэнергию на 7% к концу 19 века годовой рост упал до 2%. 70-е годы. Поскольку атомные электростанции были большими, часто более 1000 МВт каждая, замедление роста спроса означало, что они были недостаточно загружены, что еще больше усугубляло долговое бремя коммунальных предприятий.

В-третьих, рост цен на энергоносители вызвал рост инфляции. Высокая инфляция означала высокие кредитные ставки. Коммунальные предприятия по уши в долгах от атомных электростанций столкнулись с ростом процентных ставок и были вынуждены поднять цены на электроэнергию. Государственные комиссии по коммунальным предприятиям, которые уделяли мало внимания финансам коммунальных предприятий в эпоху снижения тарифов, внезапно проявили живой интерес к решениям коммунальных предприятий об инвестициях в электростанции.

В-четвертых, критически важные комиссии коммунальных услуг с меньшей вероятностью переложат все инвестиционные затраты на плательщиков коммунальных услуг. В Нью-Йорке комиссия постановила, что четверть стоимости атомной электростанции в Шорхэме не была «понесена благоразумно» и вызвала убыток в размере 1,35 миллиарда долларов для акционеров коммунального предприятия. Инвесторы быстро стали с подозрением относиться к рискованным и крупным инвестициям в ядерную энергетику.

В-пятых, общественная оппозиция атомным станциям усилилась в 1970-х годах. Заводы в Сибруке, Нью-Гэмпшир, и Шорхэме, Лонг-Айленд, были в центре интенсивных антиядерных протестов. Вмешиваясь в решения о размещении и лицензировании, антиядерные группы, правительства штатов и местные органы власти смогли заблокировать или отсрочить строительство станций.

В 1979 году расплавление активной зоны реактора на АЭС в Три-Майл-Айленде стало последней из серии проблем для отрасли. Более пристальное внимание со стороны Комиссии по ядерному регулированию вынудило строителей станций изменить проект в процессе производства. Хотя сторонники ядерной энергетики обвиняют государственное регулирование в бедах отрасли, федеральное правительство остается самым сильным союзником отрасли. Только после Три-Майл-Айленда «сторожевой пес» был готов выполнить свой долг.

К 19В 80-е годы атомная отрасль переживала серьезные проблемы. После 1978 г. новые заводы не заказывались, а все заводы, заказанные с 1973 г., позже были аннулированы. Журнал Forbes сообщил в 1985 году, что выборка из 35 строящихся заводов, как ожидается, будет стоить в шесть-восемь раз больше их первоначальной сметы, а на строительство уйдет вдвое больше времени, чем планировалось, — с шести до двенадцати лет.

Они назвали атомную энергетику «величайшей управленческой катастрофой в истории бизнеса». В итоге 120 заводов были закрыты между 1972 и 1990 г., больше, чем было построено.

Принципы экологической справедливости

Атомные электростанции являются крупнейшим источником безуглеродной электроэнергии в Соединенных Штатах, обеспечивая надежную и доступную электроэнергию круглосуточно, а также защищая общественную безопасность и окружающую среду. Эти атрибуты делают ядерную энергетику необходимой для безотлагательных усилий страны по обезуглероживанию электросетей в ответ на изменение климата.

Среди многочисленных заинтересованных сторон отрасли есть населенные пункты, расположенные вблизи атомных электростанций и объектов топливного цикла. Эти сообщества включают меньшинства, коренные народы, малообеспеченные и другие группы населения, находящиеся в неблагоприятном положении. Ядерная энергетика позволяет избежать неблагоприятных последствий изменения климата, которые, как было показано, непропорционально сильно затрагивают обездоленные слои населения. Атомные электростанции также обеспечивают рабочие места, местные экономические выгоды и поддержку сообщества.

Агентство по охране окружающей среды США определяет «экологическую справедливость» как справедливое отношение и значимое участие всех людей, включая тех, кто является членами неблагополучных сообществ, в отношении разработки, реализации и обеспечения соблюдения экологических законов, правил и политики.

Институт ядерной энергии (NEI) и его члены привержены продвижению целей экологической справедливости, справедливого обращения и значимого участия всех сообществ в отношении операций и деятельности отрасли. Это обязательство включает в себя развитие и поддержание инклюзивных, основанных на доверии и взаимовыгодных отношений с местными и неблагополучными сообществами.

Признавая критическую важность социально и экологически справедливого перехода к обезуглероженной электрической сети, NEI и ее члены стремятся реализовать следующие принципы: доступный охват для получения информации от неблагополучных сообществ и повышения понимания отраслью уникальных ценностей, интересов и проблем этих сообществ.

Предоставление обездоленным сообществам своевременной, значимой и доступной информации о текущих операциях объектов, предлагаемых операционных изменениях и планах новых объектов.

Интеграция соображений экологической справедливости в деловую и производственную практику  

• Интеграция соображений экологической справедливости как часть более широкой приверженности отрасли соблюдению буквы и духа законов, правил и политик, направленных на защиту общественного здоровья, безопасности и окружающей среды.
• Интегрировать соображения экологической справедливости в деловую практику компании, в том числе связанную с поиском поставщиков в цепочке поставок.
• Обучать и обучать сотрудников компании, чтобы способствовать их признанию и пониманию вопросов экологической справедливости.
• Используйте текущие данные, информацию и инструменты из надежных государственных и других источников, а также непосредственный вклад неблагополучных сообществ для выявления и решения проблем экологической справедливости.

Поддержка усилий, направленных на то, чтобы помочь местным сообществам, находящимся в неблагоприятном положении, получить долю в выгодах от производственной деятельности и деятельности  

• Работать с местными сообществами, находящимися в неблагоприятном положении, чтобы понять, какие выгоды от эксплуатации объектов и деятельности, по их мнению, лучше всего принесут пользу их сообществам.
• Способствовать справедливому распределению выгод от операций и деятельности объекта.

Поддержка государственной политики на основе взаимного уважения и справедливости

• Поддерживать политику и регулирующие меры, которые продвигают использование чистой, надежной и доступной безуглеродной ядерной энергии для защиты здоровья, окружающей среды и экономического благополучия малообеспеченных слоев населения.