Трехконтурные схемы

Трехконтурные схемы

К трехконтурным схемам прежде всего относятся быстрые реакторы с натриевым теплоносителем. Почему быстрые реакторы с натриевым теплоносителем потребовали введения дополнительного, натриевого контура, не радиоактивного? Этот контур называется промежуточным и располагается он между первым контуром радиоактивного натрия и пароводяным контуром. Хотя это и вынужденное решение, но оно оправдало себя при эксплуатации. Ввод промежуточного контура обусловлен двумя причинами.  Давайте представим себе, что этого второго контура нет и возникает аварийная ситуация с течью парогенератора. Как показал опыт эксплуатации,  из-за бурного экзотермического взаимодействия воды с натрием «свищ», который появился случайно в одном месте в одной трубочке, как автогеном начинает вокруг себя резать ряд за рядом, т.е. это исключительно бурно развивающаяся авария. И при этом происходит образование и дыма, и аэрозолей натрия, чего угодно. Натрий в первом контуре исключительно высоко радиоактивен, период полураспада его равен 15 часов, и это значит, что если из первого контура вылетят при пожаре аэрозоли, то на две недели вообще нельзя будет подойти к этому месту, там будет такая безобразная радиационная обстановка, что уже трудно будет что-то сделать, т.е. это оборудование невозможно будет эксплуатировать. Вот это первая причина по безопасности, связанная с химией, т.е. с взаимодействием воды и натрия. На втором контуре происходит все то же самое, но там, к счастью, никакой радиоактивности нет, например, на БН-350 вышибало мембраны этим водородом, взрывы всякие были, но радиоактивности не было. Вот поэтому промежуточный контур себя и оправдал, потому что невозможно исключить из рассмотрения возможность аварии, обязаны ее предусмотреть, нормативная документация по безопасности требует этого рассмотрения.

И вторая причина. Что происходит с быстрым реактором, если в него попадает замедлитель? Меняется спектр нейтронов. Он становится все ближе и ближе к тепловому. А мы знаем, что вероятность деления ядер на тепловых нейтронах гораздо больше, чем на быстрых. Т.е. кэфф

начинает увеличиваться и реактор начинает разгоняться.  Таким образом,  если реактор на быстрых нейтронах затопить водой, он начинает разгоняться. Значит, эта вторая причина уже относится к ядерной безопасности. Вот эти две причины потребовали введения промежуточного нерадиоактивного натриевого контура.

Вы можете спросить, а как же в случае тяжелого жидкого металла – свинца или смеси свинец-висмут? Да, химической опасности нет, но ядерная опасность все равно остается, если предположить, что туда попадет вода. А тут все дело в том, что свинец или свинец-висмут это очень тяжелые жидкости, плотность 10, и ни пар, ни капли воды против закона Архимеда не попрут. Т.е. в проекте должна быть предусмотрена такая схема циркуляции, чтобы в активную зону не затащило воду или пар, даже если лопнет трубка парогенератора. Если это будет обеспечено, тогда все будет в порядке.