Барьры безопасности

1. Первый барьер – ядерное горючее. Суть этого барьера в том, что ядерное горючее при его взаимодействии с теплоносителем не должно распухать, в результате чего за счет давлений может происходить разрушение оболочки.

2. Второй барьер – собственно оболочка. Материал оболочки выбирают из соображений обеспечения нейтронно-физических процессов при протекании ядерных реакций. А также материал должен обладать высокой коррозионной устойчивостью к водному теплоносителю. Коррозионная устойчивость, в свою очередь, обеспечивается чистотой теплоносителя. Известно, что даже слой отложений на твэле очень малой толщины порядка 0,015 мм может привести к повышению температуры оболочки и ее разгерметизации.

3.Третий барьер безопасности – водный теплоноситель. Он должен подвергаться очистке, поскольку р/акт продукты, проникающие в теплоноситель через два первых барьера, должны выводиться на фильтрах спецводоочисток, что предотвращает распространение радиоизотопов.

4. Четвертый барьер – корпуса и трубопроводы оборудования, гарантирующие неконтролируемые утечки радиоактивного теплоносителя.

5. Пятый барьер – биологическая защита (толщина 3…3,5 м). Биологическая защита охлаждается водой.

Т.о. очевидно, что проблема безопасности во многом замыкается на теплоноситель и решается посредством подготовки воды требуемой чистоты.

Природная вода со­дер­жит в сво­ем со­ста­ве раз­лич­ные при­ме­си. По этой при­чи­не она не мо­жет быть ис­поль­зо­ва­на для це­лей энер­ге­ти­ки без пред­ва­ри­тель­ной хи­ми­че­ской об­ра­бот­ки, так как кон­цен­тра­ция ес­тест­вен­ных при­ме­сей в во­де в де­сят­ки ты­сяч раз пре­вы­ша­ет кон­цен­тра­ции, рег­ла­мен­ти­ро­ван­ные Пра­ви­ла­ми тех­ни­че­ской экс­плуа­та­ции элек­три­че­ских стан­ций и се­тей (ПТЭ) [3]: и Основными пра­ви­ла­ми обеспечения безопасности эксплуатации атом­ных стан­ций [4].

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ НА АЭС:

1. Добавочная вода

2. Коррозия

3. Присосы охлаждающей воды

4. Корректирующие добавки

(борная кислота; щелочи, например, КОН; аммиак; гидразин:

NH₃∙H₂O + CO₂ → NH₄HCO₃

N₂H₄ + O₂ → N₂ + 2 H₂O)

5. Радиолиз (O₂; H₂; H; OH; HO₂; H₂O₂).

Физико-химические процессы, протекающие в контурах – угроза безопасности.

В водном и водопаровом тракте протекают следующие физико-химические процессы:

Выпадение твердых отложений.

Коррозия конструкционных материалов.

Преобразование естественных примесей воды.

Распределение примесей между водой и паром.

Радиолиз воды.

Очевидно, что для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации АЭС особую роль играет подготовка теплоносителя и его очистка от радиоактивности.