Диаграмма. Использование реактора деления для выработки электроэнергии [2]
|
Активная зона реактора, в которой протекает самоподдерживающаяся цепная реакция, представляет собой графитовый цилиндр.
Чтобы уменьшить утечку нейтронов, активная зона окружена слоем отражателя, роль которого выполняют стенки графитового цилиндра. Ядерное горючее (уран) вводится в активную зону, как правило, в виде стержней, между которыми расположен замедлитель нейтронов. В процессе цепной реакции температура в активной зоне достигает 800-900 К. Для отвода теплоты через активную зону реактора по трубам пропускают теплоноситель, например обычную воду или жидкий металлический натрий [3].
Система аварийного охлаждения активной зоны предназначается для обеспечения безопасного снятия остаточных тепловыделений с реактора при авариях, связанных с разрывом трубопроводов первого и второго контуров установки [4].
Основными критериями обеспечения аварийного расхолаживания являются:
исключение плавления оболочек ТВЭЛов (тепловыделяющих элементов) при разрывах трубопроводов первого контура, включая мгновенный поперечный разрыв главного циркуляционного трубопровода;
создание и поддержание подкритичности активной зоны реактора;
обеспечение послеаварийного расхолаживания реактора.
Типовая система аварийного охлаждения активной зоны состоит из двух узлов: пассивного и активного.
Пассивный узел предназначается для первоначального быстрого залива активной зоны водой с добавкой борной кислоты при разрыве трубопровода первого контура, который приводит к быстрому падению давления и обезвоживанию активной зоны. В него входят емкости САОЗ (система аварийного охлаждения активной зоны), соединенные трубопроводами с корпусом реактора. Одна половина из них сообщается с выходом активной зоны, другая - с входом в активную зону. На каждом трубопроводе от емкости к реактору устанавливаются две нормально открытые быстрозапорные задвижки, исключающие попадание азота из емкости в реактор при срабатывании системы, и два обратных клапана, отсекающих емкости САОЗ от реактора в процессе нормальной эксплуатации.
Активный узел САОЗ состоит из двух независимых контуров: аварийного расхолаживания и аварийного впрыска бора.
Контур аварийного расхолаживания реактора предназначен для расхолаживания реактора после отработки пассивного узла САОЗ. Кроме того, этот контур используется для планового расхолаживания реактора по схеме:
реактор → теплообменник расхолаживания → насос → реактор.
Контур аварийного расхолаживания включает насосы и теплообменники аварийного расхолаживания, трубопроводы и арматуру. Всас насосов соответствующей перекладкой арматуры может подключаться к трем точкам: к баку аварийного запаса раствора бора, к приямку реакторного помещения и к "горячему" трубопроводу неотключаемой от реактора части контура. В аварийном режиме контур осуществляет подачу воды в реактор над и под активную зону из бака аварийного запаса раствора бора, а после опустошения бака переходит на работу по схеме:
реактор → приямок реакторного помещения → теплообменник расхолаживания → насос → реактор.
Контур аварийного впрыска бора предназначен для создания и поддержания подкритичности активной зоны, а также подпитки при аварийном расхолаживании. А в его состав входят насосы аварийного впрыска бора, бак запаса концентрированного раствора бора, трубопроводы и арматура.
Литература
1. Физика. Иллюстрированный справочник. Крис Окленд, Корин Стокли, Джейн Уэтхейм и др. / Пер. с анг., М.: Росмэн, 1995 - с. 94.
2. http://www.mayschool2007.narod.ru.
3. Физика. Учебное пособие для техникумов. Дмитриева В.Ф. / Под ред. В.Л. Прокофьева. - 2-ое изд. Испр. И доп. - М.: Высш. шк., 1999. - с. 389.
4. http://olav-smt.narod.ru.
