Что такое «одноконтурная АЭС»?

Число контуров АЭС характеризует, во-первых, принцип теплосъема в активной зоне и, во-вторых, механизм образования рабочего тела (водяного пара), вращающего турбину электрогенератора.

На одноконтурных АЭС теплоноситель (вода), проходя через активную зону реактора, частично там же превращается в пар. Такие ре­акторы называются кипящими, или реактора­ми на кипящей воде.

В современной атомной энергетике суще­ствуют две основные модификации кипящих реакторов. В одной из них паро-водяная смесь образуется при циркуляции воды сквозь ак­тивную зону, находящуюся в заполненном во­дой баке. Простейшим физическим аналогом такого реактора, по международной класси­фикации обозначаемых как BWR (boiled water reactor), является обыкновенный кипятильник. На их долю приходится около 22% мировой ядерной электрогенерации, больше всего их в США и Японии. В СССР и России такие реак­торы не строились и не строятся, однако обе­спечивающие почти половину отечественной и около 3,5% мировой ядерной электрогене­рации реакторы РБМК-1000 также принад­лежат к типу кипящих одноконтурных. В них паро-водяная смесь образуется в содержащих ядерное топливо технологических каналах ак­тивной зоны, сформированной в виде сбор­ной графитовой кладки.

Далее в специальных устройствах (сепа­раторы и осушители) пар отделяется от воды и подается на турбину, а затем, охладившись в конденсаторе, в виде воды возвращается в активную зону (контур замыкается). При этом рабочее давление в контуре, поддержи­ваемое циркуляционными насосами (в современных реакторах - около 60 атмосфер), везде одинаково.

Главное преимущество одноконтурной схемы АЭС - относительная конструктивная простота. Однако ее серьезным недостатком является принципиальная невозможность локализации в малом технологическом объ­еме так называемой наведенной радиоактив­ности. Она образуется при нейтронной ак­тивации воды и паро-водяной смеси при их прохождении через активную зону реактора. Поскольку контур замыкается через турбину, конденсатор и циркуляционные насосы, что обуславливает значительную общую длину трубопроводов, возникает дополнительная проблема организации биологической за­щиты персонала от внешнего излучения этих конструктивных элементов. Поэтому счита­ется, что радиационные риски на однокон­турных АЭС несколько выше, чем для других компоновочных схем, хотя и дозы облучения сотрудников, и выбросы радиоактивности во внешнюю среду для АЭС всех типов (включая и одноконтурные) во много раз ниже пре­дельно-допустимых величин.

Схема АЭС, выполненной по одноконтурной схеме с водо-графитовым кипящим реактором (реактор РБМК-1000)

Барабан-сепаратор электрогенератор трансформатор