3. Введение борной кислоты в первый контур яэу с ру ввэр-1000.

В настоящее время на АЭС с реакторами ВВЭР-1000 в качестве замедлителя нейтронов используется водный раствор борной кислоты. По расчетам необходимая концентрация борной кислоты составляет: до 15г/л – при подъеме на мощность, и (0-10)г/л – на номинальном уровне мощности. Борная кислота хорошо растворяется в воде, практически не реагирует с конструкционными материалами, однако снижает рН воды первого контура. Оптимальное значение рН=9-10,4, но из-за сложности поддержания рН нормируемый показатель для него в первом контуре варьируется от 5,9 до 10,3.

4. Нейтрализация борной кислоты добавлением гидроксида калия.

Добавление борной кислоты в первый контур снижает уровень рН воды первого контура, что в свою очередь, может интенсифицировать процесс коррозии сталей. Чтобы предотвратить этот процесс на отечественных АЭС для нейтрализации борной кислоты в первом контуре ЯЭУ с ВВЭР-1000 используется КОН.

При активации КОН по реакции: , образуется ⁴²К с периодом полураспада 12,4 часа. С учетом малой распространенности ¹²К (8,4% в смеси изотопов), а так же небольшого сечения активации можно предполагать, что образование в реакторе больших радиационных полей за счет ⁴²К исключено.

При облучении бора нейтронами в реакторной воде образуется литий по реакции:

В течение кампании происходит накопление лития, таким образом, LiOH фактически участвует в нейтрализации борной кислоты вместе с КОН.

За рубежом на двухконтурных АЭС с реакторами охлаждаемыми водой под давлением (аналог ВВЭР) для нейтрализации борной кислоты используют LiOH.

Li имеет два изотопа ⁶Li и ⁷Li. Сечение захвата ⁶Li в несколько раз больше по сравнению с ⁷Li. Поэтому если вместо КОН в первом контуре будем использовать природный литий, то по реакции:

будет образовываться тритий, активность которого выше, чем у ⁴²К. Поэтому при использовании LiOH активность будет больше, чем при использовании КОН.

5. Подавление радиолиза в активной зоне реактора.

Радиолиз воды – разложение воды на водород и кислород под действием реакторного излучения. Реакция имеет вид:

Обычно на практике радиолиз воды не вызывает заметных изменений её физико-химических свойств. Однако следует учитывать тот факт, что продукты радиолиза могут привести к интенсификации коррозии конструкционных материалов, может образоваться взрывоопасная смесь кислорода и водорода (гремучая смесь).

Особенностью режимов первых контуров двухконтурных АЭС является подавление радиолиза. Радиолиз теплоносителя в активной зоне подавляется созданием повышенной концентрации водорода, который образуется непосредственно в растворе вследствие радиолиза аммиака. Аммиак в первый контур подается в виде щелочи NH₄OH. Аммиак в первом конутре как основание не играет никакой роли, поскольку является слабым электролитом. Водород, вследствие радиолиза образуется по реакции:

.