Астраханские учёные придумали способ повышения безопасности ядерных реакторов
Учёные Астраханского государственного технического университета завершили первый этап исследования, которое поможет сделать ядерные реакторы безопаснее. Работа посвящена системам аварийного охлаждения реакторов типа ВВЭР‑1000.
В центре внимания учёных — самые сложные аварии, возникающие при полной потере электропитания, когда перестают работать активные системы безопасности. Сейчас в подобных ситуациях задействуются системы пассивного отвода тепла, однако они не вполне надёжны. У таких систем есть два существенных недостатка: охлаждение запускается с задержкой, а площадь теплообмена недостаточна. Из‑за этого температура активной зоны реактора может расти неконтролируемо, что чревато тяжёлыми последствиями.
Решить проблему предложили доцент Александр Семёнов и старший преподаватель Александр Андреев с кафедры «Теплоэнергетика и холодильные машины». Они выступили с идеей интегрировать в систему охлаждения абсорбционные холодильные машины. Эти устройства производят холод, используя тепло вместо электричества, — а значит, в случае аварии такая система останется работоспособной даже при полном обесточивании. Эффективность абсорбционной холодильной машины как раз возрастает в критических режимах: когда остаточное тепловыделение реактора высоко, оно становится «топливом» для создания холода. В отличие от традиционных решений новая технология не просто отводит тепло, а повторно его использует — и за счёт этого повышает собственную эффективность.
Исследование включало моделирование разных сценариев аварии с учётом остаточного тепловыделения, в том числе ситуаций с частичным и полным отказом оборудования. Результаты подтвердили недостатки нынешних систем и обосновали необходимость нововведений. Достижения учёных уже оценили в научном сообществе: итоги работы опубликованы в международном журнале «Атомная энергия», который издаётся при поддержке Росатома.
По оценкам исследователей, внедрение новой системы даст персоналу несколько дополнительных часов на стабилизацию ситуации в случае тяжёлой аварии. Если же уровень тепловыделения невелик, получится и вовсе предотвратить аварию.
На следующем этапе учёные планируют адаптировать технологию для транспортных ядерных установок, включая судовые реакторы, и наладить сотрудничество с проектами атомных станций.
