Системы безопасности выпускаемых реакторов

III+ поколение

Реактор с системой безопасности поколения III+, не имеющий аналогов в мире, впервые был запущен на Нововоронежской АЭС в 2017 г.

Безопасность

Достигается без участия людей и электропитания с помощью гравитации и конвекции

Надежность

Все аварийные системы дублируются, обеспечивая двойную защиту

Экологическая чистота

Несколько контуров охлаждения предотвращают утечки даже в случае серьезных аварий

Основной фактор безопасности

Аварийные системы, обеспечивающие безопасность без электропитания и участия человека.

Разработаны на основе 50-летнего опыта и ключевых достижений советской и российской атомной энергетики.

01

Мгновенная остановка

Быстрое прекращение цепной реакции с помощью одной из двух дублирующих систем.

02

Автономное охлаждение

Предотвращение перегрева реактора без электропитания и участия людей.

03

Запас времени — 72 часа

Устойчивость реакторной установки к фатальным потерям в отсутствие персонала.

Система аварийной защиты

0 сек

Обнаружение течи из главных циркуляционных трубопроводов (ГЦТ).

1 сек

Отключение электромагнитных захватов стержней с поглощающими сборками. Падение стержней в активную зону под действием гравитации, остановка цепной реакции.

10 сек

Автоматическое открытие клапана в первом контуре в результате падения давления. Подача раствора борной кислоты из емкостей САОЗ в активную зону реактора, быстрое охлаждение.

20 сек

Срабатывание системы аварийного ввода бора для снижения давления и/или для остановки цепной реакции в случае ошибки спуска стержней в активную зону (только при наличии питания).

2 мин

Подача раствора борной кислоты из емкостей СПЗАЗ №1 и №2 в первый контур под действием гравитации и атмосферного давления (до 1,5 ч).

1,5 ч

Подача раствора из СПЗАЗ №3 и №4 (до 3 ч).

3 ч

Подача раствора из СПЗАЗ №5 и №6 (до 8 ч).

8 ч

Подача раствора из СПЗАЗ №7 и №8 (до 24 ч).

24 ч

Подача раствора из емкостей третьей ступени — аналогов СПЗАЗ в проекте ВВЭР-ТОИ (до 72 ч).

Работа системы рекомбинации водорода. Дожиг водорода в объеме энергоблока при срабатывании датчиков концентрации водорода.

При срабатывании датчиков включается спринклерная система. Распыление водного раствора способствует снижению давления и охлаждению пара в объеме энергоблока.

0 сек

1 сек

10 сек

20 сек

2 мин

1,5 ч

3 ч

8 ч

24 ч

Ловушка расплава на случай тяжелой аварии

Ловушка расплава — опциональная часть гермооболочки ядерных реакторов, одна из систем пассивной атомной безопасности. Конструкция служит для локализации расплава активной зоны ядерного реактора. При тяжёлых авариях исключает выход расплава за пределы гермооболочки.

Устройство локализации расплава — разработка российских атомщиков и одна из важнейших систем обеспечения безопасности при запроектных авариях. Корпус устройства весит более 160 тонн. Для его установки применяется специальная техника, в том числе — сверхтяжелый монтажный кран.

Автономное охлаждение реактора в течение трёх суток

Системы автономного охлаждения активной зоны служат для пополнения реактора теплоносителем при расхолаживании после остановки, когда по обычной схеме в активную зону перестает поступать питательная вода. За циркуляцию отвечают турбонасосы, которые приводит в действие пар, выделяющийся в самом реакторе. Система работает при любом уровне давления.

Физические системы безопасности

Последовательные барьеры на пути аварии и утечки радиоактивных веществ в окружающую среду формируют многослойную защиту реакторов. Барьеры дублируются, имеют альтернативы и располагаются изолировано друг от друга.

1 барьер — топливная таблетка

Производится при температуре 100℃, приобретая керамические свойства. Благодаря поглощающим свойствам снижает избыточный запас реактивности в активной зоне.

2 барьер — оболочка ТВЭЛа

Выполнена из циркония ядерной чистоты. Имеет повышенную коррозионную стойкость, предотвращает выход продуктов деления из циркониевых трубок.

3 барьер — первый контур

В состав первого контура входят корпус реактора, Коллектора и трубки первого контура парогенератора, Компенсатор давления, главный циркуляционный трубопровод, корпус сферический ГЦНА и др. Конструкция указанного оборудование предотвращает выход продуктов деления за пределы первого контура.

4 барьер — защитная оболочка

Защитная оболочка (контейнмент) состоит из внешней и внутренней стен. Внутренняя стена обеспечивает герметичность внутреннего объема.

1 м

толщина внешней стены из железобетона

60 лет

срок противостояния коррозии и радиационному воздействию

Защита от внешнего воздействия:

землетрясений силой 8 баллов;
наводнений;
ураганов и смерчей со скоростью ветра до 56 м/с;
падения самолета массой до 5 тонн;
ударной волны с давлением 30 кПа.

Спринклерная система

В случае протечки теплоносителя первого контура и повышения давления внутри гермообъема система автоматически разбрызгивает раствор борной кислоты, конденсирует пар и снижает давление внутри оболочки.

Система пассивного отвода тепла

Отводит избыточное тепло из защитной оболочки при запроектных авариях с потерей теплоносителя первого контура, действует при отказе аварийных систем безопасности.

Система удаления водорода

Обеспечивает высокий уровень безопасности при проектных и запроектных авариях на АЭС. В состав оборудования системы входит комплект пассивных автокаталитических рекомбинаторов водорода.

Ловушка расплава

Сооружается под реактором на дне его шахты. Служит для локализации расплава активной зоны ядерного реактора.

Система аварийного охлаждения активной зоны

Система представляет собой специальные баки с борной кислотой. В случае максимальной проектной аварии цепная реакция гасится большим количеством борсодержащего вещества, хорошо поглощающего нейтроны.

Активные системы безопасности

Системы приводят в действие источники энергии. Они срабатывают, когда один из параметров реактора достигает нормальных значений. Среди параметров — температура, давление, расход теплоносителя, уровень и скорость увеличения мощности.

Активные системы безопасности начинают свою работу задолго до развития аварии и служат для предупреждения нештатных ситуаций. В случае, если активные системы не срабатывают (например, по причине отсутствия электропитания), автоматически подключаются пассивные системы безопасности.