Чем обусловлена ядерная опасность ядерного реактора
Специфические особенности ядерного реактора:
ядерная реакция может стать неуправляемой. При этом в диапазоне безопасной скорости изменения мощности значение реактивности составляет 0.1 – 0.2 %.
в ядерном реакторе в активной зоне находится количество ядерного топлива, в несколько раз превышающее критическую массу. Отсюда исходит потенциальная возможность аварийного высвобождения большой положительной реактивности и неуправляемого разгона реактора.
колоссальная энергоёмкость ядерного топлива.
реактивность меняется не только при перемещении органов регулирования, но и вследствие внутренних физических процессов. Поэтому реактор может выйти на мощность после остановки и даже стать неуправляемым.
ядерный реактор — источник мощного ионизирующего излучения. Отсюда вытекает необходимость наличия средств биологической, радиационной и тепловой защиты, системы контроля радиационной обстановки, средств борьбы с радиоактивными загрязнениями.
остаточное тепловыделение.
потенциальная мощность реактора значительно больше той, что можно отвести с помощью теплоносителя.
из-за большого запаса реактивности (для компенсации ТЭР и отравления Xe) реактор также опасен в конце кампании, как и при первом пуске.
высокие тепловые и механические нагрузки, близкие к предельным.
Основные требования по ябр и ттназ
На каждом этапе топливного цикла имеются свои требования к ЯБР и ТТНАЗ.
На этапе эксплуатации ЯЭУ эти требования можно сформулировать так:
обеспечить возможность компенсации реактивности в любой момент кампании.
предотвращение неуправляемой цепной ядерной реакции.
обеспечить возможность гашения цепной ядерной реакции в любых условиях.
исключить возможность самопроизвольного выхода реактора в надкритическое состояние после остановки.
обеспечить режим работы реактора, при котором степень разгерметизации ТВэл находилась в приемлемых пределах вплоть до выработки энергозапаса.
обеспечение надёжного теплоотвода от активной зоны.
исключить возможность возникновения и развития цепной ядерной реакции при всех работах с ядерным реактором.
Обеспечение ябр и ттназ
При выработке требований и мер ЯБР и ТТНАЗ обращается внимание на предупреждение аварий и борьбу с последствиями аварий.
Аварийная ситуация — отказ систем и оборудования ЯЭУ, ошибки персонала, в результате которых могла произойти ядерная авария или ядерно-опасный режим, то есть опасное отклонение от пределов и условий эксплуатации ядерного реактора, не приведшее к ядерной аварии.
Авария, связанная с нарушением контроля и управления цепной ядерной реакции или теплоотвода от ТВэл, не приведшая к ядерной аварии, называют ядерно-опасной ситуацией.
Концепция защиты в глубину характеризуется тремя уровнями безопасности:
самый глубокий, внутренний уровень: реактор и ЯЭУ в целом должны быть максимально безопасными, саморегулируемыми и в идеальном случае не требовать специальной аварийной защиты;
в реальной обстановке на случай отказа или ошибки персонала должны быть предусмотрены защитные средства по предотвращению аварий или уменьшению последствий;
на случай маловероятных событий должны быть предусмотрены дополнительные специальные средства защиты.
Аналогично устроены барьеры радиационной безопасности:
топливная матрица ТВэл, надёжно удерживающая твёрдые продукты деления;
оболочка ТВэл, обеспечивающая его прочность и удерживающая газообразные продукты деления;
корпус реактора и трубопроводы теплоносителя;
герметичная плотная выгородка реакторного отсека;
реакторный отсек.
Технические средства обеспечения ЯБР и ТТНАЗ — ядерный реактор, система управления и защиты, аварийная защита, надёжные механизмы и оборудование, арматура, система охлаждения и т. д.
Организационные мероприятия — строгое выполнение инструкций, руководств, правил и других руководящих документов по эксплуатации и обслуживанию ЯЭУ проведению НФИ и ТТИ (ТТП).
Высокая квалификация и профессиональная подготовка, а также дисциплина персонала от оператора до командира — одно из главных условий обеспечения ЯБР и ТТНАЗ.
