Так ли страшен черт, как его малюет Литва: что делает БелАЭС безопасной

БелАэс
sputnik.by

Анастасия Савинова

Тема: Запуск Белорусской атомной электростанции (БелАЭС)-2020

Литва продолжает сколачивать международную коалицию против  БелАЭС, которая скоро будет запущена в эксплуатацию. Яблоко раздора – вопрос безопасности станции. Какие системы защитят объект от аварии, разбирался Baltnews.

Вопрос несоответствия БелАЭС уровню безопасности регулярно поднимают литовские политики, противореча заключениям международных профильных организаций. Неужели они лучше специалистов понимают устройство ядерных энергоустановок? Baltnews решил простыми словами рассказать о сложной системе безопасности атомной станции. Всем пристегнуться, отправляемся внутрь ядерного реактора!

Магия реакции – откуда берется электричество

Для начала стоить понять, что собой представляет реактор Белорусской станции. На БелАЭС установлен реактор поколения "3+" ВВЭР-1200 (водо-водяной энергетический реактор мощностью 1200 мегаватт).

"Сердцем" реактора является активная зона, в которую, подобно печке с дровами, помещено ядерное топливо. Оно представлено в виде таблеток, уложенных в циркониевые трубки, – все вместе это называется тепловыделяющим элементом (ТВЭЛ). Таких трубок в реакторе 312 штук.

Причем для каждого реактора технология подготовки топлива отличается. ВВЭР-1200 использует то топливо, которое обеспечивает стабильность работы даже при более жестких температурных и иных условиях. 

Белорусская АЭС
Sputnik
Белорусская АЭС

Цепная ядерная реакция, которая лежит в основе получения энергии, представляет собой деление ядра на две части – так называемые осколки деления – с выделением нескольких нейтронов. Они тоже могут вызывать деление следующих ядер.

Осколки деления обладают большой кинетической энергией, и при их торможении выделяется значительное количество тепла, которое передается теплоносителю – воде. Она циркулирует через реактор и омывает ТВЭЛы, нагреваясь до 320 градусов по Цельсию. Необходимая температура поддерживается за счет давления – это важно, поскольку вода должна оставаться в жидком состоянии.

В реакторе ВВЭР-1200 применяется двухконтурная схема, которая является более сложной и дорогостоящей, но защищает от выхода радиоактивности за пределы активной зоны. Первый контур – теплоноситель, то есть вода, которая находится в активной зоне, где происходит ядерная реакция. Второй контур ответственен за водяной пар – то есть процесс преобразования высвобождающейся тепловой энергии в механическую.

Принцип работы следующий. Вода первого контура охлаждает реактор и нагревается, а затем отдает тепло воде второго контура, но не соприкасается с ней, что исключает попадание радиации и продуктов распада за пределы активной зоны. В это время вода второго контура превращается в пар, который вращает турбину, запускающую электрогенератор. Вырабатывается электричество. Вода первого контура поступает обратно к ТВЭЛам и далее по кругу.

Что обеспечивает безопасность БелАЭС

Именно этот тип ядерных энергоустановок является одним из наиболее распространенных во всем мире – он соответствует всем международным нормам безопасности и "постфукусимским" требованиям профильной организации МАГАТЭ. Это лучший из всех существующих вариантов реакторов на сегодняшний день.

Для сравнения, на Чернобыльской АЭС был установлен реактор РБМК-1000 (реактор большой мощности канальный мощностью 1000 мегаватт)  второго поколения. ВВЭР-1200 имеет ряд значительных преимуществ перед РБМК в том числе и в вопросе безопасности. И это неудивительно – 40% стоимости создания атомной станции на ВВЭР-1200 составляют затраты на системы безопасности.

В частности, на реакторе БелАЭС есть четыре физических барьера защиты, которые даже в чрезвычайных ситуациях исключают любое попадание радиоактивных выбросов за пределы энергоблока. А именно отсутствие многоступенчатой системы защиты и сделало аварию на ЧАЭС техногенной катастрофой. Дело в том, что на РБМК фактически предусмотрен только один физический барьер защиты.

  1. Первый барьер на ВВЭР-1200 – это так называемая топливная таблетка или, как еще ее называют, матрица. То есть топливо для реактора используется в специфической форме, которая позволяет исключить выход продуктов деления ядерного топлива – нуклидов.
  2. Второй барьер – это герметичная оболочка ТВЭЛ как главного элемента активной зоны реактора, в котором содержится ядерное топливо. Она предотвращает выход радиоактивных продуктов деления за пределы активной зоны.
  3. Далее следует корпус самого реактора, который предотвращает попадание продуктов деления за пределы ядерной энергоустановки, – это третий барьер.
  4. Четвертый барьер системы безопасности – многослойная защитная оболочка. Она состоит из так называемого контайнмента, то есть стены из железобетона около метра толщиной, а также системы герметизации. Внутри бетона натянуты металлические тросы, что дает дополнительную устойчивость к деформации при взрыве и других разрушительных воздействиях. Данные меры исключают любое попадание радиоактивных элементов за пределы реакторного зала – то есть в окружающую среду.

Кстати, оболочка выдержит не только гипотетическую аварийную ситуацию на станции, но и катастрофы извне. Объект рассчитан на такие чрезвычайные происшествия, как падение самолета, воздействие ударной волны, с которым мир столкнулся на "Фукусиме-1", и на прочие внешние факторы.

Например, на данном типе реакторов ранней модификации работает Армянская АЭС, которая способна выдерживать землетрясения магнитудой в девять баллов. Во время такого стихийного бедствия в 1988 году реактор не пострадал, выдержав сильную ударную волну. БелАЭС же защищена в еще большей степени.

Защитные барьеры АЭС
© Государственное предприятие «Белорусская АЭС»
Защитные барьеры АЭС

А как же взрывоопасный водород?

Сам контайнмент настолько большой, что риск скопления водорода в нем в концентрации, чреватой взрывом, ничтожно мал. Но и на этот случай у разработчиков припасен еще один козырь в рукаве – на случай аварийной ситуации для снижения давления пара внутри оболочки установлена специальная система, которая выделяет и разбрызгивает раствор бора и других веществ. Это будет препятствовать распространению радиации, а также заглушит реактор. Кроме того, предусмотрены и технологии, которые снижают концентрацию водорода внутри оболочки, что исключает саму возможность взрыва.

Атомные станции с реакторами типа ВВЭР-1200 характеризуются повышенным уровнем безопасности – благодаря этому они заслужили принадлежность к поколению "3+". На таких объектах установлены новые "пассивные системы безопасности", которые способны функционировать без вмешательства операторов даже при полном обесточивании станции.

Но и это еще не все. Предусмотрена и "ловушка", которая защищает активную зону реактора от расплава.

Безопасности объекта не угрожает и его полное обесточивание – установлены система аварийного электроснабжения и резервная дизельная электростанция, которая функционирует автоматически и запускается при соответствующих сигналах.

Таким образом, БелАЭС "вооружена до зубов" различными системами безопасности, рассчитанными даже на самые неожиданные чрезвычайные ситуации.

Однако власти Литвы ссылаются на низкий уровень безопасности станции и призывают Минск решить эту "проблему". Как можно еще раз выполнить уже реализованную задачу? На БелАЭС стоит самый совершенный реактор с огромным количеством ступеней безопасности – куда еще больше? Но политикам, наверное, виднее.

Недоумение вызывает еще один немаловажный факт. В Финляндии строится АЭС "Ханхикиви-1" с таким же типом реакторов, как на БелАЭС. Однако объект не вызывает никаких претензий со стороны Литвы. А может, дело вовсе и не в вопросах безопасности?

Мнение автора может не совпадать с позицией редакции.

Ссылки по теме