Под четырьмя колпаками

РАЗБОР ПОЛЕТОВ

Будущее человечества без ядерной энергетики сегодня представить невозможно. Принять эту простую идею мешают две технологические катастрофы.

В основе первой - аварии на Чернобыльской АЭС - пресловутый ужасный человеческий фактор. И техническое несовершенство установленных на станции реакторов большой мощности канального типа в 1000 МВт (РБМК-1000). В отличие от используемых сейчас на большинстве АЭС, включая и белорусскую в Островце, водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР), те были бескорпусными.

Да-да, у реактора на ЧАЭС не было высокопрочной стальной оболочки, он строился вместе со всей электростанцией. Поэтому при произошедшем по вине персонала гидротермическом (а не ядерном, как полагают многие) взрыве он разрушился, разбросав на огромной территории свои радиоактивные осколки.

Вторая катастрофа на АЭС Фукусима, стала результатом безалаберности проектировщиков и почти невероятного сочетания природных факторов.

КОНТАЙНМЕНТ ДЕРЖИТ КРЕПКО

Обе трагедии, как это ни цинично будет сказать, стали хорошим уроком, который конструкторы ядерных установок усвоили на отлично. Поэтому современные ядерные реакторы устроены так, что аварии, подобные этим двум, не могли бы состояться даже при большом желании.

На пути радиации в современных реакторах выстроено четыре барьера. Первый - топливная матрица, которая не позволяет продуктам деления выйти под оболочку ТВЭЛа (тепловыделяющего элемента, того самого, который является топливом для реактора).

Второй - сама оболочка, не дающая этим продуктам, если они таки просочатся через матрицу, попасть в теплоноситель главного контура.

Третий - это самый главный циркуляционный контур. Он препятствует выходу радиоактивных продуктов под защитную герметичную высокопрочную оболочку, которая и является четвертым барьером, сводящим риск попадания радиации в окружающую среду к нулю.

Оболочка эта (атомщики называют ее «контайнмент») может выдержать и внутренний взрыв, и внешнее воздействие, падение самолета массой до пяти тонн, смерч, ураган или подрыв.

Графитовые стержни, которые тормозят цепную реакцию, на Фукусиме выдвигались в активную зону электродвигателями, поэтому, когда после удара цунами станция обесточилась, выдвигать их пришлось практически вручную. На современных ВВЭРах стержни расположены в верхней части реактора, и электрооборудование удерживает их в нужных позициях. При отключении стержни просто падают в активную зону, моментально гася реакцию. Это часть того, что называется «пассивной системой безопасности».

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ БОРА

В реакторах предусмотрены и другие аварийные системы. Одна из них представляет собой расположенные над реактором огромные, объемом в десятки кубометров, стальные емкости, куда под давлением свыше шестидесяти атмосфер закачана борная кислота. В случае максимальной проектной аварии (то есть ЧП, возможность которого была просчитана конструкторами и защитные механизмы заложены в конструкцию), когда под действием каких-то невероятных факторов все-таки разрушается первый контур охлаждения реактора, содержимое емкостей самотеком идет внутрь активной зоны и почти моментально гасит цепную ядерную реакцию.

Кроме того, если произошла запроектная авария и радиоактивные вещества все-таки прорвались за пределы оболочки, их будут встречать аварийные системы: удаления водорода, защиты первого контура от превышения давления, отвода тепла через парогенераторы и от защитной оболочки. И устройство локализации расплава. Последнее - «ловушка расплава». Это расположенный под реактором и заполненный так называемым жертвенным материалом из оксидов железа и борной кислоты холодный тигель. Если оболочка разрушается, расплавленное топливо просто падает в этот огнеупорный стакан. И спокойно остывает, не нанося большого вреда окружающей среде.