"АтомЭнергоСпецЗащита" предлагает новые технологии защиты от последствий аварий

Сегодня получение электроэнергии тепловыми станциями становится все более дорогим удовольствием, а гидростанции в такой равнинной стране, как Украина, малорентабельны и имеют свойство существенно влиять на природу. Поэтому атомная энергетика лидирует по рентабельности среди прочих видов получения энергии: при всех затратах на добычу, обогащение, хранение и переработку ядерного топлива "атомный" кВт•ч более чем в два раза дешевле "теплового" и "гидро".

С какой бы опаской мы ни относились к атомной энергетике, приходится признать, что сегодня без нее обойтись невозможно. Сколько ни ведется разговоров об альтернативных источниках получения энергии, цифры показывают, что они могут служить только незначительным дополнением к тому количеству электричества, которое вырабатывают АЭС. Чтобы не быть голословным, приведу пару примеров: для получения мощности, адекватной Запорожской атомной станции, с помощью солнечных батарей, ими придется покрыть 13,7% территории Запорожской области; если использовать энергию ветра, ветряки займут 17%. Если же годовое количество электроэнергии, вырабатываемой ЗАЭС, будут производить тепловые станции, то на транспортировку топлива понадобится около 3 тысяч составов по 60 вагонов в каждом.

Атомная энергетика Украины — одна из самых развитых в мире, доля "атомного" электричества в общей выработке составляет более 50%, в чем мы уступаем только Франции (78%) и Бельгии (60%). Для сравнения: в России эта цифра составляет всего 13%, в США — 20%, в Великобритании — 27%.  Однако у успешно работающих сегодня энергоблоков наступает "критический возраст".

Технология эксплуатации реакторов и поведение персонала АЭС в случаях тех или иных отклонений в работе тщательно детализированы и зафиксированы в соответствующих правилах техники безопасности. Противоаварийные мероприятия учитывают практически все штатные ситуации, на сотнях страниц расписаны технические, технологические и организационные действия по ликвидации аварий, и любое нарушение регламента влечет за собой уголовную ответственность. Все вышесказанное относится к так называемым проектным авариям.

Но существует опасность возникновения запроектной аварии. Чем отличается одна от другой? Говоря казенным языком, запроектная означает "наложение друг на друга двух и более проектных аварий или отказ противоаварийного оборудования во время ликвидации проектной аварии". Отличаются они также качественным и количественным составом выброса, в первую очередь радиоактивного йода. По теории катастроф, чем меньше вероятность возникновения аварии, тем тяжелее могут быть ее последствия, о чем свидетельствует опыт Чернобыля, Три Мэйл Айленд (США) и других АЭС. Поэтому разработчики противоаварийных мероприятий должны сосредоточиться на мерах по ликвидации максимально запроектной аварии, чем и занимаются совместно с Запорожской АЭС ученые предприятия "АтомЭнергоСпецЗащита". Руководитель этого коллектива Сергей Минин рассказал о сущности разработанного ими проекта: "Специалисты ЗАЭС сегодня не только повышают уровень безопасности технологических систем станции, но и совершенствуют реальные методы локализации и ликвидации последствий возможных тяжелых радиационных аварий. Следует отметить, что на каждые последующие учения задается все более тяжелый сценарий развития аварийной ситуации. Вводные последних были таковы, что даже в случае успешной ликвидации условной аварии радиоактивное облако накрыло бы отдельные участки на территории порядка 30 км в диаметре, что обусловливало эвакуацию населения из этих районов".

По словам Минина, на Запорожской АЭС каждый реактор окружает так называемая "обстройка", в которой располагаются технологические помещения. По сути, сам реактор уже находится не только под герметической оболочкой, но и внутри своеобразного саркофага, что заложено еще в проекте. Было предложено нетрадиционное решение — при аварии отключить вытяжную систему вентиляции и радиоактивные элементы запустить не в атмосферу, а внутрь обстройки, естественно, выведя оттуда персонал. Министерством экологии давно поставлена задача: в случае аварии минимизировать попадание радиоактивных элементов в окружающую среду, даже ценой утраты энергоблока или всей станции. Это все равно дешевле, чем поднимать людей с насиженных мест и компенсировать им потерю здоровья. Поэтому основная задача при ликвидации аварии — блокировать выброс в окружающую среду короткоживущих элементов, составляющих основную часть выброса. Когда же через непродолжительное время они распадутся, с остальными справиться будет уже легче. На учениях это и было сделано, и эффект превзошел все ожидания. Радиация составила всего 300 кюри, а площадь заражения не вышла даже за пределы территории станции. И это притом, что по сценарию авария должна была быть идентичной Чернобылю, который выпустил в атмосферу 1 млн. кюри.

Проекты строительства АЭС бывают совершенно разные. По мнению Минина, даже московские разработчики не предусматривали использования обстройки в защитных целях, такая компоновка обусловливалась исключительно технологическими требованиями. "Мне трудно судить, почему такое решение до сих пор не было применено, но нельзя не отметить заслуги руководителей данных противоаварийных учений, взявших на себя ответственность за реализацию нестандартного решения. Могу только добавить, что впоследствии на аналогичных учениях на Хмельницкой АЭС, где начальные условия были еще жестче, применение этого метода дало еще более впечатляющий результат", — сказал он.

Предложенный способ ликвидации аварий базировался на использовании дополнительных, еще не учтенных возможностей устройства самой станции, но этим он не исчерпывается. Что же делать в подобных случаях на других станциях, где вокруг реактора обстройка не предусмотрена? "Да, далеко не все блоки имеют такую конструкцию, как на Запорожской, — продолжает Минин, — на многих станциях они стоят отдельно от технологических помещений. Поэтому был предложен еще один оригинальный метод ликвидации запроектных аварий и на таких объектах. Если аварийный блок не имеет обстройки, которая служит ему дополнительной защитой, можно использовать трубопроводы, связывающие его с соседними блоками и со спецкорпусом, в котором очищаются отходы, образующиеся во время профилактического ремонта. Пустив по ним аварийный выброс, можно снизить избыточное давление на гермооболочку реактора и предотвратить попадание радиоактивных веществ в атмосферу через специальные клапаны. Образно говоря, если в первом случае выброс "загоняется" в обстройку, то во втором — в коммуникационные трубы. Более того, при отказе аварийной защиты (как это было в Чернобыле) через какое-то время происходит расплавление топлива, тогда выделившиеся в результате этого радиоактивные элементы направляются в соседний блок с функционирующей системой защиты, где и нейтрализуются. При этом какое-то оборудование на время выйдет из строя, но основная цель — недопущение радиоактивного выброса в атмосферу — будет достигнута. А это самое главное, поскольку при запроектной аварии могут вырваться химические элементы, являющиеся агрессорами, — йод, цинк, натрий, калий, которые даже в чистом виде, реагируя с окружающей средой, создают кислоты или щелочи, а в данном случае они еще и радиоактивны. Локализовав таким образом аварию, можно приступать к ее ликвидации. К счастью, все агрессоры короткоживущие. Если внутри энергоблока сразу после аварии окажется 15 и более тысяч рентген/час, то через 3,5—4 месяца после заглушки реактора там уже будет всего 1 рентген/час".

Вышеизложенное доказывает, что еще далеко не все возможности по предотвращению как самих аварий на АЭС, так и их последствий исчерпаны. Работа коллективов Запорожской АЭС и "АтомЭнергоСпецЗащиты", решающих проблему ликвидации самых сложных, максимально запроектных аварий, позволяет украинским АЭС соответствовать высоким требованиям, предъявляемым МАГАТЭ.

Инф. versii