Почему на современных АЭС невозможна катастрофа, как в Чернобыле. Пример Белоярки

«Выдержит даже падение самолета»

Почему на современных АЭС невозможна катастрофа, как в Чернобыле. Пример Белоярки

Ровно 35 лет назад — 26 апреля 1986 года — произошла авария на Чернобыльской атомной электростанции. Про эту катастрофу до сих пор снимают фильмы и сериалы, пишут книги, она до сих пор является поводом для страха перед любыми АЭС. Но многие люди слабо представляют себе, как устроена работа атомных реакторов, как добывается электричество и в каких отсеках человек действительно может облучиться радиацией. В преддверии годовщины ЧП заместитель главного инженера по эксплуатации БН-600 на Белоярской атомной электростанции (БАЭС) Сергей Полуэктов доступным языком рассказал о работе энергоблоков № 3 и  4 и о том, почему Урал не превратится во второй Чернобыль или Фукусиму, даже если на станцию упадет самолет. 

Яромир Романов / Znak.com

Как работают ядерные реакторы на атомной электростанции

Есть несколько стадий выделения энергии — электричества, которое потом поступает в здания в Свердловской области. Энергию выделяет работающая турбина (наподобие огромного вентилятора), на которую воздействует сила пара. Для получения пара нужны нейтроны, которые являются главным источником энергии на АЭС. Нейтроны образуются в активной зоне, которая представляет собой целую конструкцию, запускающую цепную ядерную реакцию деления. 

Непосредственно в активной зоне, где происходит «чудо науки», находятся тепловыводящие сборки. Это 300 цилиндров длиной 3,5 метра, в их герметичной оболочке находится ядерное топливо в форме таблеток. Это высокообогащенная двуокись урана, или же смешанное уран-плутониевое топливо. Еще один важный компонент реактора — жидкий натрий. Он напоминает по виду и консистенции ртуть. Жидким натрием залит весь реактор, и с его помощью выделяются нейтроны.

Макет тепловыводящей сборкиМакет тепловыводящей сборкиЯромир Романов / Znak.com

Как в итоге происходит выделение нейтронов: натрий прокачивается насосами через активную зону (с цилиндрами), жидкий металл снимает все тепло, выделяемое ядерным топливом. Для того чтобы передать тепло от натрия воде (чтобы потом превратить ее в пар), его отправляют в парогенератор. Там вода испаряется, пар попадает в турбинный цех и заставляет работать турбины. Наконец, мы получаем электроэнергию. 

Тепловыводящие сборки (цилиндры) меняют раз в два года, причем не одновременно. Их смена происходит почти постоянно — по 25% от их общего числа. Отработанные сборки вместе с ядерным топливом отправляют на переработку в Челябинскую область — на предприятие «Маяк» в Озерске. Натрий же не меняют в связи с ненадобностью. Например, в реактор № 3 он залит 41 год назад и находится там до сих пор.

Турбинный цех третьего энергоблока. Именно здесь пар разгоняет турбину, которая в свою очередь вырабатывает электроэнергиюТурбинный цех третьего энергоблока. Именно здесь пар разгоняет турбину, которая в свою очередь вырабатывает электроэнергиюЯромир Романов / Znak.com

Что делают для того, чтобы избежать катастрофы

Если происходит аварийное отключение реактора (причин у этого может быть множество), то в дело вступают специальные стержни (вспомните сериал «Чернобыль»): их погружают в натрий, чтобы остановить поток нейтронов. Но для особых случаев есть аварийные стержни, которые в отличие от обычных останавливают поток нейтронов мгновенно. 

Если говорить о ситуации с Чернобылем, где якобы стержни насильно удерживали от погружения, то ни в третьем, ни в четвертом энергоблоке Белоярской АЭС это сделать невозможно, так как система срабатывает автоматически и человеку вклиниться в процесс никак нельзя.  

Как работают стержни в энергоблоках

Энергоблок № 3 (БН-600)

Третий энергоблок, или БН-600, построили 70-е годы прошлого века, а 8 апреля 1980 года он был включен в электросистему. Почему сразу третий? До этого были первый и второй энергоблоки, но их вывели из эксплуатации довольно быстро после запуска третьего: энергоблок № 1 остановили в 1981 году, а № 2 — 1989 году. Но оба энергоблока первого поколения еще стоят на БАЭС — в их здании сейчас размещается административный корпус и информационная служба. К 2038 году строение собираются полностью разобрать. Как рассказал главный инженер БАЭС Юрий Носов, затраты на содержание здания очень большие, но его необходимо демонтировать для безопасности окружающих. 

Выведенные из эксплуатации энергоблоки № 1 и 2 находятся в этом здании. Сейчас там расположена офисная часть БАЭС. Через 17 лет на этом месте будет просто лужайкаВыведенные из эксплуатации энергоблоки № 1 и 2 находятся в этом здании. Сейчас там расположена офисная часть БАЭС. Через 17 лет на этом месте будет просто лужайкаЯромир Романов / Znak.com

Энергоблок № 3 находится в паре сотен метров от первого и второго. Это единственный в мире реактор, который успешно работает в течение такого длительного времени. В 2005–2010 годах он претерпел большую модернизацию, из-за чего срок его эксплуатации значительно увеличился. Усовершенствовано было практически все: турбогенераторы, активная зона, системы перекраски топлива и радиационного контроля. 

Энергоблок №3, работающий уже больше 40 летЭнергоблок № 3, работающий уже больше 40 летЯромир Романов / Znak.com

В составе энергоблока — реактор БН-600 с натриевым теплоносителем, модульные парогенераторы и три турбогенератора, которые выдают электрическую и тепловую энергию. Технология работы реактора здесь такая же, как описано выше, но здесь есть своя особенность аварийной остановки реакции нейтронов. 

Например, здесь есть система расхолаживания реактора путем естественной циркуляции через воздухообменник, даже если откажут все насосы. Натрий, нагреваясь, поднимается наверх, отдает тепло потоку воздуха, из-за чего начинает охлаждаться. После этого жидкий металл снова опускается к днищу реактора. Получается, что реактор охлаждает сам себя без вмешательства человека. Заместитель главного инженера Сергей Полуэктов говорит, что таких случаев, когда вмешательство человека потребовалось бы, не было. 

Заместитель главного инженера по эксплуатации БН-600 Сергей ПолуэктовЗаместитель главного инженера по эксплуатации БН-600 Сергей ПолуэктовЯромир Романов / Znak.com

Также во время модернизации в нулевые годы в энергоблоке появился резервный пункт управления, где повторены системы остановки реактора и его поддержания в безопасном состоянии. Если что-то и произойдет, то сотрудники основного щита управления (а они являются настоящим «мозгом» работы БН-600) могут покинуть его и укрыться в резервном, а оттуда управлять работой реактора. 

Энергоблок № 4 (БН-800)

Четвертый энергоблок находится в нескольких километрах от третьего. Он был построен совсем недавно — в 2010-е годы, 27 июня 2014 года был официально запущен, а 10 декабря 2015 начал вырабатывать электроэнергию для населения. Его проект был разработан уже в соответствии с новыми требованиями безопасности, поэтому он считается еще более безопасным, чем третий (а третий энергоблок, по словам его администрации, очень-очень безопасный). 

БН-800 нужен был для того, чтобы отработать на нем технологию замкнутого топливного цикла. Проще говоря, с его помощью хотели сделать так, чтобы реактор перерабатывал даже отработанное топливо. В БАЭС этот процесс сравнивают со сжиганием угля в печи: реактор перерабатывает не только сам уголь, но и пыль от угля из других печей. 

Щит управления. Сюда попадают лучшие из тех, кто прошел многолетнюю «грязную» работу с оборудованием, жесткий отбор и многочисленные экзаменыЩит управления. Сюда попадают лучшие из тех, кто прошел многолетнюю «грязную» работу с оборудованием, жесткий отбор и многочисленные экзаменыЯромир Романов / Znak.com

Четвертый энергоблок состоит из реакторной установки, турбины и турбогенератора. Система безопасности продумана так, что здесь даже теоретически невозможна крупная авария. 

Что случилось на Белоярской АЭС, проблемы которой обсуждали в Сети

В случае БН-800 стержни, которые останавливают реакцию нейтронов, плавают в потоке натрия. Насосы прогоняют натрий через активную зону и поднимают стержни снизу вверх, как вода — поплавки. Если вдруг циркуляция натрия остановится, стержни под собственным весом опустятся в активную зону и прекратят ядерную реакцию. Таким образом воздействие человека здесь тоже невозможно, как и на третьем энергоблоке. 

Также над днищем реактора установлена ловушка расплава топлива, способная в случае необходимости удержать топливо, предотвращая появление вторичных критических масс. Поэтому дальнейшей реакции не возникнет. 

Снаружи реакторы тоже в полной безопасности. Они накрыты колпаками, которые выдерживают колоссальные внешние нагрузки. Как рассказал журналистам замначальника реакторного цеха Дмитрий Комоза, купол выдержит даже падение самолета. Сами здания энергоблоков тоже очень надежны, могут противостоять ударной волне и самому сильному урагану, возможному в Свердловской области. 

Замначальника реакторного цеха четвертого энергоблока Дмитрий КомозаЗамначальника реакторного цеха четвертого энергоблока Дмитрий КомозаЯромир Романов / Znak.com

Радиационный фон, которого часто боятся люди, живущие неподалеку, даже в самих энергоблоках не превышает средних показателей, которые фиксируются в центре Екатеринбурга.

«Таким образом, ситуация, случившаяся 35 лет назад в Чернобыле или на Фукусиме в 2011 году, даже теоретически не может повториться на Белоярской АЭС», — уверяет директор БАЭС Иван Сидоров.

Подпишитесь на рассылку самых интересных материалов Znak.com
Новости России
Россия
Жители Тувы готовят митинг против «бешеного роста цен» на продукты
Россия
Старейший мужчина в мире скончался на 113-м году жизни
Россия
«Он вообще другой»: заразившийся «Омикроном» российский врач описал, как протекает болезнь
Россия
В самолет ударила молния при заходе на посадку в Сочи
Россия
США заявили о возможности вторжения России на Украину через Белоруссию
Россия
Несколько мировых авиакомпаний объявили об отмене рейсов в США из-за 5G
Россия
NASA предупредило, что может изолировать российский модуль МКС
Россия
YouTube заблокировал клип Моргенштерна об эмиграции; вскоре клип разблокировали
Россия
Срочника, расстрелявшего сослуживцев, признали невменяемым и освободили от ответственности
Россия
Актер Федор Дунаевский госпитализирован в Москве после падения
Отправьте нам новость

У вас есть интересная информация? Думаете, мы могли бы об этом написать? Нам интересно все. Поделитесь информацией и обязательно оставьте координаты для связи.

Координаты нужны, чтобы связаться с вами для уточнений и подтверждений.

Ваше сообщение попадет к нам напрямую, мы гарантируем вашу конфиденциальность как источника, если вы не попросите об обратном.

Мы не можем гарантировать, что ваше сообщение обязательно станет поводом для публикации, однако обещаем отнестись к информации серьезно и обязательно проверить её.