განსაზღვრეთ თქვენი მისია

სექცია 1: მისიის განსაზღვრება

ყველა რეაქტორის დიზაინი იწყება მისიით. მისია განსაზღვრავს ყველა შემდგომ გადაწყვეტილებას.

სიმძლავრის გამომუშავება განსაზღვრავს რეაქტორის ზომას, საწვავის მარაგს და გამაგრილებლის ნაკადის მოთხოვნებს. 100 მეგავატიანი მცირე მოდულური რეაქტორი (SMR) სრულიად განსხვავებული საინჟინრო შეზღუდვებით ხასიათდება, ვიდრე 1 200 მეგავატიანი წყალწნევიანი რეაქტორი.

ადგილმდებარეობა განსაზღვრავს სადგურის შერჩევის კრიტერიუმებს, გამაგრილებლის წყაროს, ქსელთან ინტეგრაციას, საგანგებო დაგეგმვასა და სეისმური დიზაინის საფუძველს. მდინარის სანაპირო უბნები იყენებენ მდინარის წყალს გაგრილებისთვის და უნდა გაითვალისწინონ წყალდიდობის რისკი. სანაპირო უბნები იყენებენ ზღვის წყალს, მაგრამ უნდა გაითვალისწინონ ცუნამისა და ქარიშხლის ტალღების რისკი. დაშორებულ კუნძულებზე ან ოფ-გრიდ უბნებზე შეიძლება საერთოდ არ იყოს ეროვნულ ქსელთან კავშირი.

ქსელთან ინტეგრაცია ან იზოლირებული მიკროქსელი ცვლის დატვირთვის მიყოლის მოთხოვნებს და განსაზღვრავს, რა ხდება ქსელის გათიშვის შემთხვევაში (სადგურის დენის გაქრობის რისკი).

დიზაინის სიცოცხლე გავლენას ახდენს მასალების დაღლილობის ლიმიტებზე, შემოწმების ინტერვალებზე, ლიცენზიის განახლების მოთხოვნებზე და დეკომისიის ხარჯების რეზერვებზე. NRC ამჟამად აძლევს ნებართვას 40 წლით 20-წლიანი განახლების შესაძლებლობით. ზოგიერთი დიზაინი მიზნად ისახავს 80-წლიან სიცოცხლეს.

[BLOCK_TYPE mission/mission_content]

ტიპური მისიის პროფილები: [BLOCK_TYPE mission/mission_content]

- 300 მეგავატი SMR, დაშორებული კუნძული, იზოლირებული ქსელი, 60 წლიანი სიცოცხლე [BLOCK_TYPE mission/mission_content]

- 1,100 მეგავატი PWR, შიდა მდინარის ადგილი, ეროვნული ქსელი, 60 წლიანი სიცოცხლე [BLOCK_TYPE mission/mission_content]

- 1,600 მეგავატი EPR, სანაპირო ადგილი, ეროვნული ქსელი, 60 წლიანი სიცოცხლე [BLOCK_TYPE mission/mission_content]

- 2 × 77 მეგავატი NuScale SMR მასივი, შიდა ადგილი, რეგიონული ქსელი, 40 წლიანი სიცოცხლე [BLOCK_TYPE mission/mission_content]

[BLOCK_TYPE mission/mission_question]

თქვენი მისიის განაცხადი

განსაზღვრეთ თქვენი რეაქტორის მისია. ეს გახდება საფუძველი ყველა შემდგომი დიზაინის გადაწყვეტილებისთვის.

რეაქტორის ტიპის შედარებითი ანალიზი

სექცია 2: რეაქტორის ტიპის შერჩევა

დღეს სერიოზულად განიხილება ხუთი ძირითადი კომერციული რეაქტორის ტიპი. თითოეულს აქვს განსხვავებული ფიზიკური საფუძველი, საწვავის ციკლი, უსაფრთხოების პროფილი და სიმწიფის დონე. თქვენ უნდა აირჩიოთ ერთი და დაიცვათ იგი.

წნევითი წყლის რეაქტორი (PWR)

მსოფლიოში ყველაზე გავრცელებული რეაქტორის ტიპი (ოპერირებადი ელექტროსადგურების დაახლოებით 70%). მსუბუქი წყალი (H₂O) ემსახურება როგორც გამაგრილებელს, ასევე შემანელებელს. პირველადი წრე მუშაობს ~155 ბარ / 325°C: მაღალი წნევა წყალს თხევად მდგომარეობაში ინარჩუნებს. ორთქლის გენერატორი სითბოს გადასცემს მეორად წრეს, რომელიც ამოძრავებს ტურბინას. რადიოაქტიური წყალი რჩება პირველად წრეში.

დადებითი მხარეები: ათწლეულების საოპერაციო გამოცდილება, ძლიერი უარყოფითი ვოიდური კოეფიციენტი (წყლის დაკარგვა იწვევს რეაქტიულობის შემცირებას), დადასტურებული უსაფრთხოების ჩანაწერი, დიდი სამრეწველო მიწოდების ჯაჭვი.

უარყოფითი მხარეები: მაღალი საოპერაციო წნევა (საჭიროებს სქელკედლიან წნევის ჭურჭელებს და მძლავრ ტუმბოებს), ორმარყუჟიანი სირთულე, გამაგრილებლის დაკარგვის ავარია (LOCA) მოითხოვს აქტიურ ECCS რეაგირებას.

დუღილის წყლის რეაქტორი (BWR)

წყალი დუღს რეაქტორის ჭურჭელში. ორთქლი პირდაპირ მიდის ტურბინაში. უფრო მარტივია ვიდრე PWR: არ არის საჭირო ორთქლის გენერატორი.

დადებითი მხარეები: დაბალი საოპერაციო წნევა ვიდრე PWR-ში, მარტივი ერთმარყუჟიანი დიზაინი, პირდაპირი ციკლი უფრო ეფექტურია.

უარყოფითი მხარეები: რადიოაქტიური ორთქლი მიდის ტურბინაში (ტურბინის შენობა რადიაციული ზონაა), რთული ECCS მრავალი ინექციის სისტემით, ოდნავ დადებითი ვოიდური კოეფიციენტი ზოგიერთი სიმძლავრის დონეზე მოითხოვს ფრთხილ დიზაინს.

CANDU (Canada Deuterium Uranium)

იყენებს მძიმე წყალს (D₂O) როგორც მოდერატორს და გამაგრილებელს. შეუძლია ბუნებრივი ურანის საწვავის გამოყენება (გამდიდრება არ არის საჭირო). უნიკალური თვისება: ონლაინ საწვავის შევსება: საწვავის არხები შეიძლება შეიცვალოს გაჩერების გარეშე.

უპირატესობები: არ არის საჭირო გამდიდრება (საწვავის ხარჯების უპირატესობა), ონლაინ საწვავის შევსება ნიშნავს ძალიან მაღალ მოცულობით კოეფიციენტს, მძიმე წყლის მოდერატორი იძლევა მოქნილ საწვავის ციკლს.

ნაკლოვანებები: მძიმე წყალი ძვირია წარმოებაში (~$1000/კგ), ზოგიერთ კონფიგურაციაში აქვს ოდნავ დადებითი ვოიდური კოეფიციენტი გარკვეულ პირობებში, რაც მოითხოვს უსაფრთხოების ფრთხილ დიზაინს, დიდი ფიზიკური ფართობი.

Molten Salt Reactor (MSR)

საწვავი გახსნილია მდნარ ფტორულ ან ქლორიდულ მარილში. არ არის მყარი საწვავი, რომელიც დნება: თუ გაგრილება ვერ ხერხდება, მარილი იყინება ან იწურება პასიური გაყინვის საცობის მეშვეობით. შეუძლია თორიუმის საწვავის ციკლის გამოყენება.

უპირატესობები: უსაფრთხო გაჩერების გარეშე (პასიური გადინება ფიზიკურად შეუძლებელს ხდის დნობას), მუშაობს ატმოსფერულ წნევაზე (არ არის LOCA რისკი), ონლაინ საწვავის შევსება, თორიუმის საწვავის ციკლი წარმოქმნის ბევრად ნაკლებ გრძელვადიან ნარჩენებს.

Cons: მასალების გამოწვევები (სტრუქტურული მასალები უნდა გაუძლოს ცხელ, კოროზიულ, რადიოაქტიურ მარილს ათწლეულების განმავლობაში), პრეკომერციული ტექნოლოგია: არცერთი MSR არ ფუნქციონირებულა კომერციულად, ტრიტიუმის წარმოება ფტორიდულ მარილებში მარეგულირებელი გამოწვევაა.

მცირე მოდულური რეაქტორი (SMR): NuScale/Rolls-Royce ტიპი

ქარხნულად დამზადებული PWR ან ინტეგრალური PWR მოდულები, ჩვეულებრივ თითოეული 50-300 მეგავატი ელექტროენერგიით. პასიური უსაფრთხოება ეყრდნობა ბუნებრივ ცირკულაციას, ტუმბოები არ არის საჭირო. მრავალი მოდულის კომბინირება შესაძლებელია მასშტაბურობისთვის.

Pros: ქარხნული ხარისხის კონტროლი, პასიური უსაფრთხოების სისტემები (ტუმბოები არ არის საჭირო, გაგრილებისთვის AC ელექტროენერგია არ არის საჭირო), მასშტაბური სიმძლავრე, მშენებლობის უფრო მოკლე დრო.

Cons: უფრო მაღალი კაპიტალური ხარჯი თითო კვტ-ზე დიდი ელექტროსადგურების მიმართ, უმეტესი დიზაინები პრეკომერციულია ან ახლახანს იწყებენ მუშაობას (NuScale VOYGR სერტიფიცირებული 2022 წელს, მაგრამ პროექტები გაუქმდა 2023 წელს), მიწოდების ჯაჭვი ჯერ არ არის განვითარებული მასშტაბურად.

ნებისმიერი ტიპის რეაქტორის ძირითადი უსაფრთხოების ფიზიკის კითხვა:

რა მოხდება, თუ გამაგრილებლის ტემპერატურა მოიმატებს ან გამაგრილებელი დაიკარგება? რეაქტორს, რომელსაც აქვს უარყოფითი ტემპერატურული კოეფიციენტი და უარყოფითი ვოიდური კოეფიციენტი, ავტომატურად შეამცირებს სიმძლავრეს: თვითკორექტირებადი, თანდაყოლილად უსაფრთხო რეაქცია. რეაქტორს, რომელსაც აქვს დადებითი ვოიდური კოეფიციენტი (სიმძლავრე იზრდება გამაგრილებლის დაკარგვისას), სჭირდება აქტიური სისტემები უსაფრთხოდ გამორთვისთვის. სწორედ ამან გახადა ჩერნობილის RBMK ასე საშიში.

აირჩიეთ თქვენი რეაქტორის ტიპი

გადახედეთ რეაქტორის ტიპების შედარების დიაგრამას ზემოთ, სანამ გადაწყვეტთ.

საწვავის დიზაინის პარამეტრები

სექცია 3: საწვავის დიზაინი

საწვავის დიზაინი განსაზღვრავს, რამდენ ენერგიას მიიღებთ, რამდენ ხანს გაძლებს საწვავი და რა მოხდება ავარიის დროს. ყველა პარამეტრი ურთიერთქმედებს ერთმანეთთან.

საწვავის ტიპი:

- UO₂ (ურანის დიოქსიდი): გლობალური სტანდარტი. კერამიკული გრანულები, მაღალი დნობის წერტილი (~2850°C), ქიმიურად სტაბილური, კარგად შესწავლილი. მცირე ნაკლი: დაბალი თბოგამტარობა — სითბო გროვდება გრანულის ცენტრში.

- MOX (შერეული ოქსიდი): UO₂ და PuO₂-ის ნაზავი. იყენებს პლუტონიუმს იარაღიდან ან გადამუშავებული დახარჯული საწვავიდან. დნობის წერტილი ოდნავ დაბალია ვიდრე UO₂-ის, საჭიროებს MOX-ის წარმოების ლიცენზირებულ ობიექტს.

- TRISO (სამსტრუქტურული იზოტროპული): საწვავის მიკროსფეროები (UO₂ ან UCO) დაფარული მრავალი კერამიკული ფენით. თითოეული ნაწილაკი თავისი პატარა შემკავებელი ჭურჭელია. გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის გაზის რეაქტორებში და ზოგიერთ თანამედროვე დიზაინში. უკიდურესად მდგრადი: გამოცდილია ძალიან მაღალ ტემპერატურებზე გამოყოფის გარეშე.

გამდიდრება:

- ბუნებრივი ურანი (0.7% U-235): გამოიყენება CANDU-ში. არ საჭიროებს გამდიდრების ხარჯებს, მაგრამ საჭიროებს მძიმე წყლის მოდერატორს.

- LEU 3-5% (დაბალგამდიდრებული ურანი): სტანდარტული PWR და BWR საწვავისთვის. გამდიდრებულია 3-5%-მდე U-235-ით.

- HALEU 5-20% (მაღალგამდიდრებული დაბალგამდიდრებული ურანი): გამოიყენება ბევრ SMR და მოწინავე რეაქტორის დიზაინში. უფრო მაღალი გამდიდრება საშუალებას იძლევა უფრო მცირე, კომპაქტური აქტიური ზონებისა და უფრო გრძელი საწვავის ციკლების. საჭიროებს დამატებით დაცვის ზომებს უფრო მაღალი გამდიდრების გამო.

- HEU >20%: აკრძალულია კომერციულ ენერგეტიკულ რეაქტორებში.

გარსის მასალა:

- Zircaloy-4: მსოფლიოში სტანდარტული გარსის მასალა. დაბალი ნეიტრონული შთანთქმა, კარგი მექანიკური თვისებები ~400°C-მდე. მთავარი ნაკლი: ~1200°C-ზე მეტ ტემპერატურაზე რეაგირებს ორთქლთან და წარმოქმნის წყალბადის გაზს (Zr + 2H₂O → ZrO₂ + 2H₂). ეს იყო წყალბადის წყარო ფუკუშიმაში.

- M5 (Zr-Nb შენადნობი): უკეთესი კოროზიის წინააღმდეგობა ვიდრე Zircaloy-4-ს მაღალი გამოწვის საწვავისთვის.

- SiC/SiC კომპოზიტი: მოწინავე ავარიისადმი მდგრადი საწვავის (ATF) გარსი. მნიშვნელოვნად უფრო მაღალი ტემპერატურული მდგრადობა, არ წარმოქმნის წყალბადს ორთქლთან კონტაქტისას. აქტიურად მუშავდება, მაგრამ ჯერ არ არის ფართოდ გამოყენებული კომერციულად.

Burnup target:

სტანდარტული LWR საწვავი აღწევს ~45-50 GWd/tHM (გიგავატ-დღე მძიმე ლითონის მეტრულ ტონაზე) ამოღებამდე. მაღალი წარმადობის საწვავს შეუძლია მიაღწიოს 65-70 GWd/tHM-ს. ზოგიერთი მოწინავე დიზაინი მიზნად ისახავს 100+ GWd/tHM-ს გახანგრძლივებული ციკლებისთვის. უფრო მაღალი burnup ნიშნავს ნაკლებ საწვავის გაჩერებას, მაგრამ მოითხოვს უკეთეს cladding-ის მუშაობას და უფრო მეტ გამდიდრებას.

Burnable absorbers:

ახალი საწვავი ძალიან რეაქტიულია: ზედმეტად რეაქტიული, თუ სრულ ბირთვს ჩატვირთავთ. Burnable absorbers (გადოლინიუმის ოქსიდი, რომელიც შერეულია საწვავის გრანულებში, ან IFBA: ინტეგრალური საწვავის burnable absorber, თხელი ZrB₂ საფარი) შთანთქავენ ჭარბ ნეიტრონებს სიცოცხლის ადრეულ ეტაპზე და იწვებიან საწვავის ამოწურვისას, რაც აბრტყელებს სიმძლავრის განაწილებას ციკლის განმავლობაში.

Core loading pattern:

- შიგნით-გარეთ დატვირთვა: ახალი საწვავი იტვირთება ცენტრში და გადაადგილდება გარეთ, როგორც კი ის ამოიწურება. მარტივია, მაგრამ ქმნის მაღალ სიმძლავრის პიკებს ცენტრში.

- დაბალი გაჟონვის დატვირთვა: ახალი საწვავი მოთავსებულია აქტიური ზონის გარეთა ნაწილში, ამოწურული საწვავი კი ცენტრში. ამცირებს ნეიტრონების გაჟონვას (უკეთესი საწვავის ეკონომია) და ამცირებს ნეიტრონულ ფლუენციას რეაქტორის წნევის ჭურჭელზე. თანამედროვე PWR-ების სტანდარტული პრაქტიკა.

მიუთითეთ თქვენი საწვავის დიზაინი

გაითვალისწინეთ, როგორ ურთიერთქმედებს თქვენი საწვავის არჩევანი რეაქტორის ტიპთან და მისიასთან. CANDU-ს დიზაინერს არ სჭირდება გამდიდრება. SMR-ის დიზაინერმა შეიძლება აირჩიოს HALEU კომპაქტური აქტიური ზონისთვის. PWR-ის დიზაინერმა უნდა გადაჭრას კლადინგისა და წყალბადის წარმოქმნის რისკის საკითხი.

გამაგრილებლისა და მოდერატორის დიზაინი

სექცია 4: გამაგრილებლისა და მოდერატორის თავსებადობა

თქვენი გამაგრილებელი, მოდერატორი, საწვავი და გარსაცმი უნდა იყოს ქიმიურად და ფიზიკურად თავსებადი. შეუთავსებლობა იწვევს ან უსაფრთხოების პრობლემას ან შეუძლებელ დიზაინს.

მსუბუქი წყალი (H₂O): PWR, BWR, SMR:

საუკეთესო მოდერატორი ერთეულ მოცულობაზე. ასევე შესანიშნავი გამაგრილებელი. მუშაობს მაღალი წნევის ქვეშ (PWR: ~155 ბარი, BWR: ~70 ბარი). ძირითადი საფრთხე: მაღალ ტემპერატურაზე ის ორთქლად იქცევა (მოდერაციისა და გაგრილების ერთდროული დაკარგვა: LOCA სცენარი). ქიმიური კონტროლი კრიტიკულია: pH, გახსნილი ჟანგბადი, თუთიის ინექცია გავლენას ახდენს სტრუქტურული მასალების კოროზიის სიჩქარეზე. Zircaloy გარსი თავსებადია ~400°C-მდე ნორმალური მუშაობისას.

მძიმე წყალი (D₂O): CANDU:

შესანიშნავი მოდერატორი H₂O-ზე ბევრად დაბალი ნეიტრონული შეწოვით: ამიტომ CANDU-ს შეუძლია ბუნებრივ ურანზე მუშაობა. მუშაობს ~100 ბარის წნევის მილებში. მძიმე წყლის წარმოება ღირს ~1000$/კგ (Girdler-Sulfide ან სხვა იზოტოპური გამოყოფის პროცესით). ტრიტიუმის წარმოება D + n → T რეაქციით ოპერაციული გამოწვევაა: ტრიტიუმი ბეტა-გამომსხივებელია და უნდა იმართებოდეს. ქიმია: მსგავსია მსუბუქი წყლისა, მაგრამ განსხვავებული ჟანგბადის იზოტოპური მოსაზრებებით.

გრაფიტი: RBMK, HTGR:

RBMK იყენებდა გრაფიტს მოდერატორად წყლის გამაგრილებლით: საშიში კომბინაცია დადებითი ვოიდური კოეფიციენტის გამო. HTGR (მაღალი ტემპერატურის გაზის რეაქტორი) იყენებს გრაფიტს მოდერატორად ჰელიუმის გამაგრილებლით: უსაფრთხო კომბინაცია, რადგან გრაფიტი არ იწვევს დადებით ვოიდურ კოეფიციენტს გაზის გამაგრილებელთან. გრაფიტი ასევე შეიძლება იყოს ხანძრის საშიშროება, თუ მიაღწევს ძალიან მაღალ ტემპერატურას ჰაერში: ეს იყო ფაქტორი 1957 წლის Windscale-ის ხანძარში.

Molten Salt: MSR:

მარილი ერთდროულად საწვავის მატარებელიცაა და გამაგრილებელიც. ცალკე მოდერატორი არ არის საჭირო (გარდა თერმული MSR-ებისა, რომლებშიც შეიძლება გრაფიტი იყოს გამოყენებული). მუშაობს ატმოსფერულ წნევაზე: მაღალი წნევის LOCA რისკი არ არსებობს. ძირითადი გამოწვევები: ფტორიდის მარილები ძალიან კოროზიულია სტრუქტურული ლითონებისთვის, ქლორიდის მარილები შეიძლება გააქტიურდეს ნეიტრონული ნაკადის ქვეშ. მასალებმა უნდა გაუძლონ ათწლეულების განმავლობაში ზემოქმედებას. გაყინული საცობი: მარილის გაყინული საცობი, რომელიც მცირე ვენტილატორით გაცივდება; თუ ელექტროენერგია დაიკარგა, ის დნება და საწვავი გაჟონავს ქვეკრიტიკულ გეომეტრიაში. ეს პასიური უსაფრთხოების მექანიზმია.

Sodium: Fast Reactor (SFR):

თხევადი ნატრიუმი შესანიშნავი გამაგრილებელია სწრაფი რეაქტორებისთვის. ძალიან მაღალი თერმული გამტარობა, მუშაობს ატმოსფერულ წნევაზე, ბუნებრივი ცირკულაცია ეფექტურია. მძიმე საფრთხე: ნატრიუმი ძალადობრივად იწვის ჰაერთან კონტაქტისას და აფეთქებით რეაგირებს წყალთან. ყველა ნატრიუმის სისტემა მოითხოვს ორკედლიანი სითბოს გადამცვლელებს და ინერტულ ატმოსფეროს. ნატრიუმის ხანძარი მნიშვნელოვანი ინციდენტი იყო Monju-ში (იაპონია) და Superphénix-ში (საფრანგეთი).

თავსებადობის მატრიცა (რა უნდა იმუშაოს ერთად):

- გამაგრილებლის ქიმია არ უნდა იწვევდეს გარსის კოროზიას დასხივების პირობებში

- მოდერატორი უნდა იყოს თავსებადი გამაგრილებელთან (მძიმე წყალი და მსუბუქი წყალი თავსებადია; გრაფიტი და წყალი ქმნის RBMK-ის დადებითი ვოიდის პრობლემას)

- საწვავი უნდა იყოს ქიმიურად სტაბილური გამაგრილებელში (UO₂ წყალში: კარგი. UF₄ ფტორიდულ მარილში: კარგი. UO₂ ნატრიუმში: კარგი. მაგრამ მეტალური ურანი წყალში კოროზირდება.)

- სამუშაო ტემპერატურა და წნევა უნდა იყოს მასალების კვალიფიკაციის ფარგლებში

დაასაბუთეთ თქვენი გამაგრილებელი და მოდერატორი

თქვენი რეაქტორის ტიპი განსაზღვრავს პირველად გამაგრილებელს. ახლა დაასაბუთეთ თქვენი სისტემის სრული თავსებადობა: გამაგრილებელი, მოდერატორი, საწვავი და გარსი და გამოავლინეთ მთავარი ქიმიური ან თერმული საფრთხე.

Three Independent Cooling Loops

განყოფილება 5ა: სამმაგი რეზერვირებული გაგრილების სისტემები

რატომ სამი გაგრილების მარყუჟი?

ფუკუშიმაში იყო სარეზერვო გაგრილება. ის ჩაიშალა, რადგან ყველა სარეზერვო სისტემას ჰქონდა საერთო დაუცველობა: მათ სჭირდებოდათ AC დენი, და იგივე ცუნამიმ, რომელმაც გამორთო ქსელური დენი, გაანადგურა დიზელის გენერატორებიც. ერთი გაუმართაობა გადაიზარდა გაგრილების სრულ დაკარგვაში.

სამმაგი რეზერვირება არ არის უბრალოდ ერთი და იგივე სისტემის სამი ასლი. ნამდვილი რეზერვირება მოითხოვს დამოუკიდებლობას სამი განზომილების მიხედვით:

- ფიზიკური განცალკევება: სხვადასხვა შენობები, სხვადასხვა კვადრანტები, სხვადასხვა სიმაღლეები. წყალდიდობა ერთ კვადრანტში ვერ გამორთავს მეორეს.

- სხვადასხვა კვების წყაროები: სხვადასხვა ელექტრო ავტობუსები, სხვადასხვა სარეზერვო კვება. ერთი ავტობუსის გაუმართაობა ვერ გამორთავს სხვა გაგრილების მარყუჟს.

- სხვადასხვა გააქტიურების ლოგიკა: ერთი მარყუჟი აქტიურდება მაღალ ტემპერატურაზე, მეორე — დაბალ წნევაზე, მესამე — კვების სრული არარსებობისას. სხვადასხვა გაუმართაობის რეჟიმები ააქტიურებს სხვადასხვა მარყუჟებს.

თანამედროვე PWR-ის სამი სტანდარტული გაგრილების მარყუჟი:

მარყუჟი 1: ნორმალური გამორთვის გაგრილება (SCS / Residual Heat Removal, RHR):

აქტიური სისტემა. ტუმბოები აცირკულირებენ გამაგრილებელს სითბოს გადამცვლელების მეშვეობით, რათა მოხსნან დაშლის სითბო გამორთვის შემდეგ. იკვებება ნორმალური ან საგანგებო AC-ით. მუშაობს დაბალ წნევაზე დეპრესიურიზაციის შემდეგ. გააქტიურების წერტილი: ჩვეულებრივ, როდესაც RCS-ის ტემპერატურა დაეცემა ~177°C-ზე (350°F) და წნევა ~28 ბარამდე (400 psi). ეს არის ძირითადი დაშლის სითბოს მოცილების სისტემა დაგეგმილი გამორთვების დროს.

Loop 2: Emergency Core Cooling System (ECCS): High-Pressure and Low-Pressure Injection:

აქტიური სისტემა. რეაგირებს გამაგრილებლის დაკარგვის ავარიებზე. მაღალი წნევის ინექცია (HPI) მოქმედებს მცირე გაჟონვების დროს: ინარჩუნებს რეაქტორის გამაგრილებლის სისტემის (RCS) წნევას და შეჰყავს ბორირებული წყალი. აკუმულატორის ინექცია: დიდი რაოდენობით ბორირებული წყლის ავზები აზოტის წნევის ქვეშ (~40 ბარი): გამოიყოფა პასიურად, როდესაც RCS-ის წნევა დაბლა ეცემა აკუმულატორის წნევაზე (ამ ეტაპზე ტუმბოები და ელექტროენერგია არ არის საჭირო). დაბალი წნევის ინექცია (LPI) იკისრებს ფუნქციას მას შემდეგ, რაც RCS სრულად დეპრესირდება. ბორის კონცენტრაცია კრიტიკულია: საკმარისი უნდა იყოს ცივი გაჩერების მისაღწევად და შესანარჩუნებლად საკონტროლო ღეროების გარეშე.

Loop 3: Passive Core Cooling (gravity-fed or natural circulation):

პასიური სისტემა: ტუმბოები, AC ელექტროენერგია და ოპერატორის ჩარევა არ არის საჭირო. ორი მიდგომა:

- AP1000 სტილი (Westinghouse): დიდი წყლის ავზი რეაქტორის ზემოთ (ბირთვის შემავსებელი ავზები, პასიური ნარჩენი სითბოს მოცილების სითბოს გადამცვლელები). გრავიტაციული კვება. ავარიულ პირობებში ბუნებრივი ცირკულაცია გადააქვს დაშლის სითბოს პირველადი წრედიდან ავზის წყალში, რომელიც ადუღდება და გამოიყოფა: კონდენსირდება ფოლადის კონტეინმენტის გარსზე, რომელიც გარე ჰაერით გაცივდება. სრულიად პასიური.

- NuScale სტილი: რეაქტორის მოდული მოთავსებულია წყლის აუზში. ბუნებრივი ცირკულაცია პირველად სისტემაში გადააქვს სითბოს აუზში. ტუმბოები არ არის არც პირველად და არც უსაფრთხოების სისტემებში.

- PRHR HX (Passive Residual Heat Removal Heat Exchanger): ჩაძირულია დიდ წყალით სავსე ავზში (კონტეინმენტის შიგნით მდებარე საწვავის შევსების წყლის შესანახი ავზი, IRWST). ბუნებრივი ცირკულაცია PRHR HX-ის მეშვეობით აცილებს დაშლის სითბოს ტუმბოების გარეშე. მოქმედებს 72 საათის განმავლობაში ოპერატორის ჩარევის გარეშე.

დამოუკიდებლობის ვერიფიკაცია: რა უნდა იყოს ჭეშმარიტი:

- მარყუჟი 1, 2 და 3 უნდა იღებდეს კვებას სხვადასხვა ელექტრო ავტობუსებიდან (1A, 1B, 1C ან Div I, II, III)

- მარყუჟი 3 უნდა ფუნქციონირებდეს AC კვების სრული დაკარგვის პირობებში

- თითოეული მარყუჟი უნდა იყოს სხვადასხვა ფიზიკურ განყოფილებაში (გამოყოფილი ბარიერებით ან მანძილით)

- საერთო მიზეზით გამოწვეული გაუმართაობები: როგორიცაა ფუკუშიმას ცუნამი: უნდა გაანალიზდეს და აღიკვეთოს

საერთო მიზეზით გამოწვეული გაუმართაობის ანალიზი:

რა ერთი გაუმართაობა შეიძლება გამორთოს სამივე მარყუჟი? თქვენ უნდა დაადგინოთ იგი და აჩვენოთ, როგორ იცავს მას თქვენი დიზაინი.

- სეისმური საერთო მიზეზი: სამივე მარყუჟი უნდა იყოს სეისმური კატეგორია I ნაგებობებში, რომლებიც დაპროექტებულია საიტის SSE-სთვის

- წყალდიდობის საერთო მიზეზი: მარყუჟები სხვადასხვა სიმაღლეზე ან წყალდიდობისგან დაცულ განყოფილებებში

- ხანძრის საერთო მიზეზი: ხანძარსაწინააღმდეგო ბარიერები (3-საათიანი რეიტინგით), ცალკეული საკაბელო ტრასები, რედუნდანტული განცალკევება

- სითბოს ჩაძირვის დაკარგვის საერთო მიზეზი: თუ სამივე მარყუჟი სითბოს გადასცემს ერთსა და იმავე საბოლოო სითბოს ჩაძირვას (მდინარე, ოკეანე), ამ ჩაძირვის დაკარგვა უნდა გაანალიზდეს

დიზაინის მარყუჟი 1: ნორმალური გამორთვის გაგრილება

დააპროექტეთ თქვენი პირველი გაგრილების მარყუჟი: ნორმალური გამორთვის გაგრილება / RHR სისტემა.

Loop 2-ის დაპროექტება: ECCS მაღალი წნევის ინექცია

Loop 2 არის თქვენი საგანგებო ბირთვული გაგრილება: აქტივირდება ავარიების დროს და არა ნორმალური მუშაობისას.

Loop 3-ის დაპროექტება: პასიური ბირთვის გაგრილება

Loop 3 უნდა მუშაობდეს AC კვების გარეშე და ოპერატორის ჩარევის გარეშე. ეს არის ბოლო თავდაცვის ხაზი: სისტემა, რომელიც ხელს უშლის ფუკუშიმას სცენარს.

საერთო მიზეზით გამოწვეული გაუმართაობის ანალიზი

თქვენ გაქვთ სამი გაგრილების მარყუჟი. ახლა დაამტკიცეთ, რომ ისინი მართლაც დამოუკიდებელია.

რეაქციის შეჩერების სამი დამოუკიდებელი გზა

სექცია 5b: სამმაგი რეზერვირებული გამორთვის სისტემები

ჯაჭვური რეაქციის შეჩერება მოითხოვს უფრო მეტს, ვიდრე მხოლოდ მართვის ღეროები. თანამედროვე უსაფრთხო რეაქტორს აქვს სამი სრულიად დამოუკიდებელი გამორთვის მექანიზმი, რომელთაგან ნებისმიერი ერთი საკმარისია ცივი გამორთვის მისაღწევად და შესანარჩუნებლად.

რატომ არა მხოლოდ მართვის ღეროები?

საკონტროლო ღეროები ვერ შეძლეს ჩერნობილის რეაქტორის სწრაფად გამორთვა: RBMK-ს ჰქონდა დადებითი სკრამის კოეფიციენტი: გრაფიტის წვერიანი ღეროების ჩასმა თავდაპირველად იწვევდა მოკლე დროით სიმძლავრის მატებას, სანამ გამორთვა მოხდებოდა. TMI-ზე საკონტროლო ღეროები სწორად ჩაისვა, მაგრამ ოპერატორების დაბნეულობამ გამაგრილებლის დონესთან დაკავშირებით მაინც გამოიწვია აქტიური ზონის გამოვლენა. გაკვეთილი: არც ერთი სისტემა არ უნდა იყოს ერთადერთი საშუალება რეაქტორის გამორთვისთვის.

გამორთვის სისტემა 1: საკონტროლო ღეროები:

ძირითადი გამორთვის სისტემა. ღეროები, რომლებიც შეიცავენ ნეიტრონების შთანთქმის მასალას (ბორის კარბიდი B₄C, ჰაფნიუმი ან Ag-In-Cd შენადნობი), ჩაისმება აქტიურ ზონაში. ღეროები ჩაეშვება გრავიტაციით ან ზამბარით (SCRAM): ელექტროენერგიის გათიშვის ან უსაფრთხოების სიგნალის დროს, ელექტრომაგნიტები, რომლებიც ღეროებს ზემოთ იჭერენ, გამოირთვებიან და ღეროები ჩავარდება აქტიურ ზონაში. SCRAM-ის დრო: ჩვეულებრივ ღეროები სრულად ჩაისმება 2-4 წამში.

დიზაინის მოთხოვნები: (1) ღეროს ღირებულება: ყველა ღერო ერთად უნდა შეძლოს რეაქტორის გამორთვა ნებისმიერი სამუშაო პირობებიდან, თუნდაც ყველაზე მაღალი ღირებულების მქონე ღერო დარჩეს გამოყვანილი. ეს არის „ჩარჩენილი ღეროს კრიტერიუმი“. (2) SCRAM-ის დრო: იზომება და მოწმდება გაშვების ტესტირების დროს. (3) ტესტირების სიხშირე: საკონტროლო ღეროები რეგულარულად უნდა ივარჯიშოს (ნაწილობრივ გამოყვანა და ხელახლა ჩასმა) მათი მოქმედების გადასამოწმებლად.

გამორთვის სისტემა 2: საგანგებო ბორირება:

ბორირებული წყლის შეყვანა რეაქტორის გამაგრილებლის სისტემაში. ბორი-10 შესანიშნავი ნეიტრონების შთანთქმელია. საკმარისი ბორის შეყვანა უზრუნველყოფს ცივ გამორთვას მაშინაც კი, თუ ყველა საკონტროლო ღერო ჩარჩენილია გამოყვანილ მდგომარეობაში. ორი მექანიზმი: (1) სტენდპაიპის შეყვანა: ბორის მჟავას ავზი დაკავშირებულია RCS-თან ტუმბოებითა და საიზოლაციო სარქველებით. (2) ECCS-ის ბორის შეყვანა: ECCS-ის აკუმულატორის წყალი უკვე ბორირებულია; ECCS-ის შეყვანა ავტომატურად უზრუნველყოფს ბორს. ბორის კონცენტრაცია, რომელიც საჭიროა ცივი გამორთვისთვის ყველა ღეროს ჩარჩენის შემთხვევაში, გამოითვლება უსაფრთხოების ანალიზში და ჩვეულებრივ შეადგენს 2000-2500 ppm-ს (როგორც ბორის მჟავა, H₃BO₃).

Shutdown System 3: Passive Absorber Drain (physics-based, no power):

A diverse, passive shutdown mechanism using a different physical principle. Examples:

- Boron ball injection (CANDU style): Balls of absorber material fall by gravity into separate moderator compartments on loss of power.

- Passive boron injection from elevated tank: An elevated tank of concentrated boric acid drains by gravity into the RCS when a fail-open valve opens on loss of power. No pumps, no signal required.

- Molten salt drain-to-subcritical geometry: For MSRs, the freeze plug melts on loss of cooling power, draining fuel to a geometry that is physically incapable of sustaining a chain reaction (subcritical geometry designed into the drain tank).

- Burnable poison rods with spring-ejection: In some designs, secondary shutdown rods can be spring-ejected upward into the core on loss of the holding mechanism.

ტესტირებისა და მეთვალყურეობის მოთხოვნები:

თითოეული გამორთვის სისტემა რეგულარულად უნდა შემოწმდეს დამოუკიდებლად, შედეგები კი უნდა დაფიქსირდეს და მიეწოდოს NRC-ს. NRC-ის მიერ გამოვლენილი გამორთვის სისტემების გაუმართაობა ანგარიშგებადი მოვლენაა. ტესტირებამ უნდა დაამტკიცოს, რომ თითოეული სისტემა დამოუკიდებლად უზრუნველყოფს ცივ გამორთვას.

შეიმუშავეთ სამი გამორთვის სისტემა

შეიმუშავეთ სამივე გამორთვის სისტემა თქვენი რეაქტორისთვის.

სამი დამოუკიდებელი კვების წყარო

სექცია 5c: სამმაგი რეზერვირებული კვების წყაროები

ფუკუშიმას ძირითადი გაკვეთილი: სადგურის სრული გათიშვა: AC დენის სრული დაკარგვა: არ უნდა გამოიწვიოს აქტიური ზონის დაზიანება. NRC-ის ფუკუშიმის შემდგომი მოთხოვნები (FLEX) ავალდებულებს ელექტროსადგურებს, დაამტკიცონ, რომ შეუძლიათ გაუმკლავდნენ გახანგრძლივებულ სადგურის გათიშვას მრავალფეროვანი და დამოუკიდებელი ელექტრომომარაგების წყაროების გამოყენებით.

ელექტრომომარაგების წყარო 1: გარე ქსელი:

ნორმალური ელექტრომომარაგება. ორი ან მეტი დამოუკიდებელი გადამცემი ხაზი დამოუკიდებელი ქვესადგურებიდან (სხვადასხვა ქსელის წრედები). ტრანსფორმატორის დაცვა: უეცარი წნევის რელე, დიფერენციალური რელე, ლოკაუტის რელე: ხელს უშლის გაუმართავი ტრანსფორმატორის გავრცელებას სხვა ავტობუსებზე. თუ სადგურის მთავარი გენერატორი გამოირთვება, გარე ელექტრომომარაგება ავტომატურად ჩაირთვება წამებში დამხმარე ტრანსფორმატორის მეშვეობით.

სისუსტე: ყველაფერი, რაც აზიანებს ქსელს (მძიმე ამინდი, სეისმური მოვლენა, ქსელის არასტაბილურობა), შეუძლია გარე ელექტრომომარაგების გათიშვა. გარე ელექტრომომარაგება ყველაზე საიმედო ნორმალური წყაროა, მაგრამ ყველაზე ნაკლებად საიმედო საგანგებო წყარო.

ელექტრომომარაგების წყარო 2: საგანგებო დიზელის გენერატორები (EDG):

ძირითადი საგანგებო AC კვების წყარო. NRC მინიმუმი: 2 EDG ერთ ერთეულზე, თითოეული უნარიანია სრული საგანგებო დატვირთვის ტარებაზე ერთი უსაფრთხოების განყოფილებისთვის. გაშვების მოთხოვნა: EDG უნდა მიაღწიოს ნომინალურ ძაბვასა და სიხშირეს 10 წამში გაშვების სიგნალის მიღებიდან (NRC მოთხოვნა). საწვავის მარაგი: NRC მინიმუმი არის 7-დღიანი მარაგი სრული დატვირთვით. პოსტ-ფუკუშიმას საუკეთესო პრაქტიკა: დიზაინი 14-დღიანი მარაგისთვის, საწვავის მიწოდების კონტრაქტებით, რომლებიც უზრუნველყოფენ შევსებას.

ტესტირება: ყოველთვიური დატვირთვის ტესტი (სრული სიჩქარით უტვირთავი გაშვება), კვარტალური დატვირთვის ტესტი (ნომინალური დატვირთვით), 18-თვიანი გამძლეობის ტესტი (სრული დატვირთვით მთელი ტესტის ხანგრძლივობის განმავლობაში).

ტიპური 1100 MWe PWR-ს აქვს 2-4 EDG, თითოეული ნომინალური სიმძლავრით ~7,000-დან 9,000 კვტ-მდე.

კვების წყარო 3: სადგურის ბატარეები (DC კვება, Class 1E):

საბოლოო სარეზერვო კვების წყარო ინსტრუმენტაციისთვის, მართვისთვის, საგანგებო განათებისთვის, სარქველების მუშაობისთვის და კომუნიკაციისთვის. DC ავტობუსები იკვებება ბატარეებიდან, რომლებიც ნორმალურ რეჟიმში იტენება AC ავტობუსებიდან. ყველა AC-ის დაკარგვისას: ბატარეები უზრუნველყოფენ DC კვებას დამოუკიდებლად.

ზომები: თითოეული DC ავტობუსი უნდა იყოს გათვლილი თავისი დატვირთვის სიის მინიმუმ 2 საათის განმავლობაში AC-ის გარეშე. თანამედროვე დიზაინები გათვლილია 4-8 საათზე. დატვირთვის სია მოიცავს: საკონტროლო ღეროების ამძრავის მონიტორებს, უსაფრთხოებასთან დაკავშირებულ ინსტრუმენტაციას, საგანგებო განათებას, საგანგებო კომუნიკაციას და კრიტიკული სარქველების ამძრავებს.

ბატარეის შეცვლა: მწარმოებლის გრაფიკის მიხედვით, ჩვეულებრივ 10-20 წელი. ბატარეის ტესტირება: ტევადობის ტესტი ყოველწლიურად, განმუხტვის ტესტი ყოველ 18 თვეში.

FLEX სტრატეგია: პორტატული აღჭურვილობა პოსტ-ფუკუშიმა:

პორტატული დიზელის გენერატორები, პორტატული ტუმბოები და შლანგები წინასწარ განთავსებულია მრავალ ადგილას სხვადასხვა წვდომის მარშრუტებით (არა ყველა ერთი და იგივე წყალდიდობით ან ხანძრით მისაწვდომი). უსაფრთხოებისთვის მნიშვნელოვანი ავტობუსებისა და გაგრილების სისტემების მიერთების წერტილები წინასწარ არის დამონტაჟებული და გამოცდილი. FLEX აღჭურვილობა შეიძლება განთავსდეს ოპერატორების მიერ AC დენის გარეშე. NRC მოითხოვს FLEX სტრატეგიებს შემდეგისთვის: სადგურის ელექტროენერგიის სრული გათიშვა, საბოლოო სითბოს მიმღების დაკარგვა და მათი კომბინაციები.

შეიმუშავეთ თქვენი სამი ელექტრომომარაგების წყარო

შეიმუშავეთ თქვენი სრული ელექტრომომარაგების არქიტექტურა.

სამი დამოუკიდებელი მონიტორინგის არხი

სექცია 5d: სამმაგი რედუნდანტული მონიტორინგი და ინსტრუმენტაცია

ინსტრუმენტაციისა და კონტროლის (I&C) გაუმართაობამ გამოიწვია ან გაამწვავა ყველა მსხვილი ბირთვული ავარია. TMI-ზე ოპერატორები დაბნეულნი იყვნენ ერთი ინდიკატორით (შუქი, რომელიც აჩვენებდა, იყო თუ არა მოცემული ბრძანება პილოტურად მართვადი განტვირთვის სარქვლის გახსნის შესახებ, და არა იმას, იყო თუ არა ის რეალურად ღია) და მიიღეს გადაწყვეტილებები, რომლებმაც გამოიწვია ბირთვის დაცლა. ჩერნობილში საკვანძო ინსტრუმენტები გამორთული ან მცდარი იყო საბედისწერო ტესტის დროს.

სამი დამოუკიდებელი საზომი არხი:

თანამედროვე რეაქტორები უსაფრთხოების ინსტრუმენტაციას ყოფენ სამ (ან ოთხ) დამოუკიდებელ არხად: A, B და C (ან I, II, III, IV). თითოეული არხი იყენებს სხვადასხვა სენსორებს, რომლებიც განცალკევებულ კაბელის ტრასებში, განცალკევებულ კონდუიტში გადის და ცალკეული უსაფრთხოების ავტობუსებიდან იკვებება.

რატომ სხვადასხვა ტექნოლოგიები?

სენსორებში საერთო მიზეზით გაუმართაობა: თუ სამივე არხი იყენებს ერთსა და იმავე სენსორის მოდელს, ამ მოდელის სისტემური დეფექტი შეიძლება გამოიწვიოს სამივეს ერთდროული გაუმართაობა ან ერთი და იგივე არასწორი მაჩვენებლის მიცემა. სხვადასხვა მწარმოებლის ან სხვადასხვა საზომი პრინციპის გამოყენება ამ რისკს ამცირებს.

2-დან-3-მდე ხმის მიცემის ლოგიკა:

სამი არხი, თითოეული იძლევა დიახ/არა სიგნალს უსაფრთხოების ფუნქციისთვის (მაგ., „მაღალი წნევა, SCRAM-ის ინიციირება“). უსაფრთხოების მოქმედება იწყება, თუ მინიმუმ 2-დან 3 არხიდან თანხმდება. რატომ არა 1-დან-3? იმიტომ, რომ ერთი გაუმართავი არხი გამოიწვევს ყალბ SCRAM-ებს (ძალიან ბევრი ყალბი დადებითი: ქარხანა იქნება არასაიმედო). რატომ არა 3-დან-3? იმიტომ, რომ ერთი გაუმართავი არხი ხელს შეუშლის SCRAM-ის მოხდენას (ძალიან ცოტა ჭეშმარიტი დადებითი: ქარხანა იქნება არაუსაფრთხო). 2-დან-3 არის მათემატიკური ოპტიმუმი: მდგრადია ერთი ყალბი გამორთვისა და ერთი გაუმართავი გამორთვის მიმართ.

ავარიის შემდგომი მონიტორინგი: NUREG-0696 კატეგორია 1 ცვლადები:

შემდეგი ცვლადები უნდა იყოს მონიტორინგი ავარიის შემდეგ, დამოუკიდებლად ნორმალური ციფრული მართვის სისტემისგან (DCS), კერძოდ, ოპერატორებს მისცეს ჭეშმარიტი მონაცემები მაშინაც კი, თუ DCS დაზიანებულია ან არასაიმედოა:

- რეაქტორის გამაგრილებელი სისტემის წნევა

- რეაქტორის გამაგრილებელი სისტემის ტემპერატურა (ცხელი მილი, ცივი მილი)

- რეაქტორის გამაგრილებელი სისტემის წყლის დონე (ჭურჭლის შიგნით დონე)

- კონტეინმენტის წნევა

- კონტეინმენტის რადიაციის დონე

- გამონადენის რადიაციის მონიტორები (გამაგრილებელი, ორთქლი, კონტეინმენტის ატმოსფერო)

გარემოსდაცვითი და სეისმური კვალიფიკაცია:

ყველა უსაფრთხოებასთან დაკავშირებული I&C უნდა იყოს კვალიფიცირებული იმ გარემოსდაცვითი პირობებისთვის, რომლებსაც ისინი განიცდიან ავარიის დროს: ტემპერატურა 150°C-მდე, ტენიანობა 100%-მდე, რადიაცია 10⁷ რად-მდე (100 kGy) კუმულაციურად, ავარიის ხანგრძლივობისთვის (თვეები). ამას ვუწოდებთ 10 CFR 50 Appendix B / IEEE 323 გარემოსდაცვით კვალიფიკაციას. სეისმური კვალიფიკაცია (IEEE 344): უნდა ფუნქციონირებდეს ადგილობრივი SSE-ის დროს და მის შემდეგ.

შეიმუშავეთ თქვენი მონიტორინგის არქიტექტურა

შეიმუშავეთ თქვენი ინსტრუმენტაციისა და კონტროლის უსაფრთხოების არქიტექტურა.

უსაფრთხოება, რომელიც მუშაობს ელექტროენერგიისა და ოპერატორების გარეშე

სექცია 6: პასიური უსაფრთხოების სისტემები

პასიური უსაფრთხოების სისტემები მოქმედებს მხოლოდ ფიზიკის კანონებით: არ არის საჭირო ტუმბოები, ელექტროენერგია ან ოპერატორის ჩარევა. ისინი ყოველთვის ჩართულია, მუდმივად მოქმედებს და არ შეიძლება გამორთვა სადგურის ელექტროენერგიის გათიშვისას.

უარყოფითი დოპლერის კოეფიციენტი (ყოველთვის არსებობს ურანის საწვავში):

როდესაც საწვავის ტემპერატურა იზრდება, U-238-ის რეზონანსული შთანთქმის პიკები ფართოვდება (დოპლერის გაფართოება). მეტი ნეიტრონი იჭერს U-238-ს ბირთვული დაშლის გამოწვევის გარეშე. ეს ავტომატურად ამცირებს დაშლის სიჩქარეს საწვავის გაცხელებისას: თვითშეზღუდვადი, მუდამ არსებული უკუკავშირის მექანიზმი. მუშაობს ურანის საწვავის გამოყენებით ყველა ტიპის რეაქტორში. სწორედ ამიტომ ვერ გაიქცევა ურანის რეაქტორი უკონტროლო ქიმიური აფეთქების მსგავსად: ფიზიკა უპირისპირდება.

უარყოფითი მოდერატორის ტემპერატურული კოეფიციენტი (LWR-ებისთვის):

მსუბუქი წყლის რეაქტორებში, როდესაც გამაგრილებლის/მოდერატორის ტემპერატურა იზრდება, წყლის სიმკვრივე მცირდება. ნაკლებად მკვრივი წყალი ნაკლებ ნეიტრონს ანელებს, ამიტომ ნაკლები ნეიტრონი აღწევს დაშლისთვის საჭირო თერმულ ენერგიებს. რეაქტიულობა ავტომატურად მცირდება. ეს განმარტავს, თუ რატომ არის PWR და BWR რეაქტორები თანდაყოლილად თვითრეგულირებადი სიმძლავრის ფართო დიაპაზონში.

უარყოფითი ბუშტუკების კოეფიციენტი (უმეტეს LWR-ებისთვის სიმძლავრეზე):

თუ გამაგრილებელში ბუშტუკები წარმოიქმნება ან გამაგრილებელი იკარგება, მოდერაცია მცირდება. LWR-ებში ეს ამცირებს რეაქტიულობას. ეს არის უსაფრთხოების მახასიათებელი, რომელიც ჩერნობილის RBMK-ს აკლდა: მისი დიდი დადებითი ბუშტუკების კოეფიციენტი ნიშნავდა, რომ გამაგრილებლის დაკარგვა ზრდიდა სიმძლავრეს, ქმნიდა უკონტროლო უკუკავშირის მარყუჟს.

პასიური დაშლის სითბოს მოცილება: ბუნებრივი ცირკულაცია:

ცხელი წყალი ნაკლებად მკვრივია, ვიდრე ცივი წყალი. პირველად წრეში ბირთვიდან ცხელი გამაგრილებელი ბუნებრივად ამოდის. AP1000-ის მსგავს დიზაინებში ეს ბუნებრივი ცირკულაცია ამოძრავებს გამაგრილებელს PRHR HX-ში ტუმბოების გარეშე. დაშლის სითბო მოიხსნება მხოლოდ ფიზიკის კანონებით.

ჭურჭლის შიგნით შენარჩუნება (IVR): AP1000 მიდგომა:

თუ მძიმე ავარია ბირთვის დაზიანებამდე მივა, გამდნარი კორიუმი უნდა დარჩეს რეაქტორის ჭურჭელში. AP1000-ის დიზაინი რეაქტორის კამერას წყლით ავსებს (IRWST-დან გრავიტაციული მიწოდებით). ჭურჭლის გარეთ მდებარე წყალი ჭურჭლის კედლიდან სითბოს მოიხსნის, ფოლადის ჭურჭელს მთლიანად ინარჩუნებს და გამდნარ კორიუმს შეკავების იატაკზე გასვლისგან იცავს. ეს მნიშვნელოვანი დიზაინის ინოვაცია იყო: წინა LWR-ებს ეს ფუნქცია არ ჰქონდათ.

ჭურჭლის გარეთ ბირთვის დამჭერი: EPR მიდგომა:

IVR-ის ალტერნატივა: თუ კორიუმი ჭურჭელს გამოეცლება, ის გავრცელების განყოფილებაში (ბირთვის დამჭერში) ხვდება, რომელიც დნობას თხლად გაავრცელებს და ქვემოდან და ზემოდან გააგრილებს. EPR (ევროპული წნევითი რეაქტორი) იყენებს ამ მიდგომას. IVR-იც და ბირთვის დამჭერიც ერთსა და იმავე სცენარს ეხება: მძიმე ავარიის განვითარება ჭურჭლის გარღვევის შემდეგ.

წყალბადის მართვა: პასიური ავტოკატალიზური რეკომბინატორები (PARs):

ცირკალოისა და ორთქლის რეაქციები წარმოქმნის წყალბადს. წყალბადი გროვდება ჰერმეტულ გარსში. ჰაერში 4–75 % წყალბადის კონცენტრაციისას ის აალებადია; 13–59 % კონცენტრაციისას კი აფეთქებადი. ფუკუსიმაში წყალბადის აფეთქებებმა გაანადგურა 1, 3 და 4 ბლოკების რეაქტორული შენობები. თანამედროვე ჰერმეტულ გარსებს სჭირდებათ წყალბადის მართვა: PAR-ები (პასიური ავტოკატალიზური რეკომბინატორები) არის მოწყობილობები, რომლებიც შეიცავენ პლატინის ან პალადიუმის კატალიზატორს. წყალბადი და ჟანგბადი კატალიზატორის ზედაპირზე ოთახის ტემპერატურაზე ერთიანდებიან აალების გარეშე და წარმოქმნიან წყლის ორთქლს. არ სჭირდებათ ელექტროენერგია, ვენტილატორები ან ოპერატორის ჩარევა. PAR-ები განლაგებულია ჰერმეტულ გარსში, რათა თავიდან იქნას აცილებული წყალბადის ლოკალური დაგროვება. საჭირო რაოდენობა და განლაგება გამოითვლება წყალბადის ყველაზე უარესი წყაროს მიხედვით.

ოთხი ფიზიკური ბარიერი: თავდაცვის სიღრმე:

ზემოთ მოცემულ დიაგრამაზე ნაჩვენებია ოთხი ფიზიკური ბარიერი საწვავსა და გარემოს შორის:

1. საწვავის მატრიცა (UO₂ კერამიკა): ნორმალურ პირობებში ინარჩუნებს დაშლის პროდუქტების დაახლოებით 95 %-ს

2. საწვავის გარსი (ცირკალოი ან SiC): ლითონის ბარიერი, დაშლის პროდუქტების პირველი შემაკავებელი

3. რეაქტორის გამაგრილებლის წნევის საზღვარი: სქელკედლიანი ფოლადის ჭურჭელი და მილსადენები [BLOCK_TYPE passive_safety/passive_intro]

4. შემკავებელი კონსტრუქცია: რკინაბეტონი, ჩვეულებრივ 1-1.5 მეტრი სისქის, შექმნილია LOCA-ს ყველაზე მძიმე შემთხვევის წნევისა და ტემპერატურისთვის, ასევე თვითმფრინავის დარტყმისთვის

შეიმუშავეთ თქვენი პასიური უსაფრთხოების სისტემები [BLOCK_TYPE passive_safety/passive_question]

პასიური სისტემები ჩაშენებულია თქვენი დიზაინის ფიზიკასა და გეომეტრიაში: მათი გამორთვა შეუძლებელია.

ადამიანის უსაფრთხოების ფენა

სექცია 7: ადამიანის ზედამხედველობის დიზაინი

[BLOCK_TYPE human_oversight/oversight_intro]

ყველა მსხვილი ბირთვული ავარია ადამიანურ ფაქტორს მოიცავდა: არა იმიტომ, რომ ადამიანები არასაიმედოები არიან, არამედ იმიტომ, რომ ადამიანური ზედამხედველობის სისტემა ცუდად იყო შემუშავებული. კარგი დიზაინი ადვილს ხდის სწორი საქმის კეთებას და რთულს — არასწორის. [BLOCK_TYPE human_oversight/oversight_intro]

[BLOCK_TYPE human_oversight/oversight_intro]

ობიექტზე მუდმივად (24/7) სამი მინიმალური კვალიფიცირებული თანამშრომელი: [BLOCK_TYPE human_oversight/oversight_intro]

- რეაქტორის ოპერატორი (RO): NRC-ლიცენზირებული (10 CFR Part 55). მართავს რეაქტორის მართვის სისტემებს. უნდა ჩააბაროს წერილობითი გამოცდა და პრაქტიკული ტესტი მოცემული ელექტროსადგურის სპეციფიკურ სიმულატორზე. ლიცენზირებულია მხოლოდ ამ კონკრეტული ელექტროსადგურისთვის: არ გადაიცემა. [BLOCK_TYPE human_oversight/oversight_intro]

- უფროსი რეაქტორის ოპერატორი (SRO): ცვლის ხელმძღვანელი: NRC-ლიცენზირებული. ზედამხედველობს RO-ს. აქვს დამოუკიდებელი SCRAM-ის უფლებამოსილება: შეუძლია გასცეს საგანგებო გამორთვის ბრძანება ნებისმიერი სხვა პირის, მათ შორის ხელმძღვანელობის, მითითებების მიუხედავად. [BLOCK_TYPE human_oversight/oversight_intro]

- რადიაციული დაცვის (RP) ტექნიკოსი / ჯანმრთელობის ფიზიკის ოფიცერი: აკონტროლებს რადიაციის დონეს, მართავს პერსონალურ დოზიმეტრიას, უფლებას აძლევს კონტროლირებად ზონებში შესვლას და აკონტროლებს დოზების ჯამურ რაოდენობას. [BLOCK_TYPE human_oversight/oversight_intro]

დამოუკიდებელი SCRAM უფლებამოსილება:

ცვლის ხელმძღვანელს აქვს კანონიერი უფლებამოსილება დაიწყოს საგანგებო გამორთვა ნებისმიერ დროს, საკუთარი პროფესიული შეფასების საფუძველზე, მენეჯმენტის თანხმობის გარეშე. ეს არის მარეგულირებელი მოთხოვნა 10 CFR 50.54(x)-ის მიხედვით. TMI-ის გაკვეთილი: ოპერატორებს უნდა ჰქონოდათ ტრენინგი და უფლებამოსილება სწრაფად ამოეცნოთ გაგრილების არანორმალური დაკარგვის სცენარი და დარწმუნებით განეხორციელებინათ SCRAM. ამის ნაცვლად, ისინი დაბნეულნი იყვნენ ურთიერთსაწინააღმდეგო მაჩვენებლებით და ცდილობდნენ „გამოესწორებინათ“ სიმპტომები, ვიდრე ამოეცნოთ ძირითადი პრობლემა.

ორი პიროვნების მთლიანობა (TPI):

განსაზღვრული ოპერაციები: განსაკუთრებით საწვავის მართვა, საკონტროლო ღეროების მანიპულირება გარკვეული ტესტების დროს და გარკვეულ სასიცოცხლო ზონებზე წვდომა: მოითხოვს ორი კვალიფიციური პირის თანდასწრებას და ერთმანეთის დაკვირვებას. არცერთ პირს არ შეუძლია ოპერაციის დამოუკიდებლად დასრულება. ფიზიკური კონტროლი (გასაღების გადამრთველები, რომლებიც მოითხოვს ორ ერთდროულ გასაღებს, ურთიერთდაბლოკვები) აღასრულებს ამას, ვიდრე პროცედურების დაცვაზე დაყრდნობა. TPI ხელს უშლის ინდივიდუალურ შეცდომებს და დივერსიას.

ცვლის შეზღუდვები: დაღლილობის მართვა:

10 CFR 26-ის (Fitness for Duty) მიხედვით: მაქსიმალური ცვლის ხანგრძლივობაა 12 საათი. მინიმალური დასვენების პერიოდი ცვლებს შორის არის 8 საათი. მაქსიმალური საათები კვირაში არის 54 საათი (72 საგანგებო სიტუაციებში მენეჯმენტის ნებართვით). ეს შეზღუდვები არსებობს იმიტომ, რომ ძილის ნაკლებობა მნიშვნელოვნად აზიანებს გადაწყვეტილების მიღების უნარს: ისევე როგორც ალკოჰოლი: და ბირთვული ოპერაციები მოითხოვს მუდმივ სიფხიზლეს.

სასწავლო მოთხოვნები:

- NRC-სერტიფიცირებული სასწავლო პროგრამა ელექტროსადგურის სპეციფიკურ სრული მასშტაბის სიმულატორზე

- საწყისი ლიცენზია: წერილობითი გამოცდა (ჩაბარება/ჩაუბარებლობა, მრავალჯერადი არჩევანი და ესე) + ოპერაციული ტესტი (NRC-ლიცენზირებული ექსპერტის მიერ პრაქტიკული შეფასება)

- კვალიფიკაციის აღდგენა: ყოველწლიური წერილობითი გამოცდა, ყოველ ორ წელიწადში ერთხელ ოპერაციული გამოცდა სიმულატორზე

- შეფასებული საგანგებო სწავლებები: კვარტალური მორიგე ცვლის სწავლებები, ყოველწლიური სრული მასშტაბის საგანგებო რეაგირების სწავლება სახელმწიფო და საოლქო მონაწილეობით

საგანგებო ოპერაციული პროცედურები (EOPs):

სიმპტომებზე დაფუძნებული პროცედურები, NRC-ის მიერ დამტკიცებული. იმის ნაცვლად, რომ „თუ დაინახავთ მოვლენა X, გააკეთეთ Y“, თანამედროვე EOP-ები ამბობენ: „თუ დააკვირდებით ამ სიმპტომებს (მაღალი წნევა + დაბალი დონე + მზარდი ტემპერატურა), შედით ამ პროცედურაში“. ეს მიდგომა: შემუშავდა TMI-ის შემდეგ: უფრო მდგრადია, რადგან ოპერატორები რეაგირებენ იმაზე, რასაც აკვირდებიან, და არა იმაზე, რაც მათი აზრით გამოიწვია მოვლენა. [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]

[BLOCK_TYPE SECTION/STEP]

საკონტროლო ოთახის დიზაინი: ავარიის შემდგომი მონიტორინგი DCS-ისგან დამოუკიდებლად: [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]

ავარიის შემდგომი მონიტორინგის ინსტრუმენტები უნდა იყოს წაკითხვადი საკონტროლო ოთახიდან მაშინაც კი, თუ ქარხნის ციფრული მართვის სისტემა (DCS) სრულიად გაუმართავია. ეს არის სპეციალური მყარად მიერთებული დისპლეები: ანალოგური მრიცხველები ან კვალიფიციური ციფრული დისპლეები ცალკე კვებისა და სიგნალის გზებით.

შეიმუშავეთ თქვენი ადამიანური ზედამხედველობის სისტემა

ადამიანური ზედამხედველობა უსაფრთხოების სისტემაა. შეიმუშავეთ იგი იგივე სიზუსტით, როგორც თქვენი გაგრილების მარყუჟები.

ადგილის შერჩევა და გარე საფრთხეების დიზაინი

სექცია 8: ადგილმდებარეობა და სამოქალაქო დიზაინი

ადგილი განსაზღვრავს გარე საფრთხეებს, რომლებსაც თქვენი ელექტროსადგური უნდა გადაურჩეს. NRC მოითხოვს ყოვლისმომცველ გარე საფრთხეების ანალიზს FSAR-ის (საბოლოო უსაფრთხოების ანალიზის ანგარიში) ნაწილად.

სეისმური დიზაინი: უსაფრთხო გამორთვის მიწისძვრა (SSE):

ყველა ელექტროსადგურის ადგილს აქვს უსაფრთხო გამორთვის მიწისძვრა (SSE): მაქსიმალური მიწისძვრა, რომელსაც ელექტროსადგური გადაურჩება უსაფრთხო გამორთვის მიღწევისა და შენარჩუნებისას. უსაფრთხოებასთან დაკავშირებული სტრუქტურები (რეაქტორის შენობა, მართვის შენობა, ECCS შენობები, EDG შენობები) უნდა იყოს სეისმური კატეგორია I: შექმნილი SSE-ის გადასატანად და ფუნქციონირების შესანარჩუნებლად. SSE განისაზღვრება ალბათური სეისმური საფრთხის ანალიზით (PSHA) 10⁻⁴ წლიური გადაჭარბების ალბათობის მიზნით: 10 000 წლიანი დაბრუნების პერიოდის მოვლენა. ფუკუშიმას საპროექტო საფუძველი იყო 6.1 მაგნიტუდა; რეალური მიწისძვრა იყო 9.0. არასოდეს შეაფასოთ SSE-ის მნიშვნელობა.

წყალდიდობა: მაქსიმალური სავარაუდო წყალდიდობა (PMF):

PMF არის მაქსიმალური წყალდიდობა, რომელიც შეიძლება მოხდეს ადგილზე მეტეოროლოგიური და ჰიდროლოგიური ანალიზის საფუძველზე. ელექტროსადგურის მიწის დონე უნდა იყოს PMF-ის დონეზე მაღლა, ან ელექტროსადგურს უნდა ჰქონდეს წყალდიდობის ბარიერები (კედლები, კარები, ლუქები) PMF-ისთვის გათვლილი. ფუკუშიმას კრიტიკული გაკვეთილი: ზღვის კედელი დაპროექტებული იყო 5.7 მეტრზე; რეალური ცუნამი იყო 15 მეტრი. PMF-ის გამოთვლა უნდა იყოს კონსერვატიული.

გარე საფრთხეები: თვითმფრინავის დარტყმა, ექსტრემალური ქარი, გარე აფეთქებები:

- თვითმფრინავის დარტყმა: 9/11-ის შემდეგ NRC მოითხოვს დიდი კომერციული ელექტროსადგურების შეფასებას (არა აუცილებლად დაპროექტებას) თვითმფრინავის დარტყმისთვის. ახალი დიზაინები, როგორიცაა AP1000 და EPR, მოიცავს თვითმფრინავის დარტყმის წინააღმდეგობას კონტეინმენტისა და მართვის ოთახის დიზაინში.

- ექსტრემალური ქარი / ტორნადო: დიზაინის საფუძველი ტორნადოსთვის თითოეული რეგიონისთვის Regulatory Guide 1.76-ის მიხედვით. რაკეტებისგან დაცვა: ტორნადოს რაკეტები (კომუნალური ბოძები, მანქანები) არ უნდა შეაღწიონ უსაფრთხოებასთან დაკავშირებულ სტრუქტურებში.

- გარე აფეთქებები: ქიმიური ქარხნების, LNG ტერმინალების, მილსადენების ან სახიფათო ტვირთის მქონე სარკინიგზო ხაზების სიახლოვე უნდა შეფასდეს.

გამორიცხვის ზონის საზღვარი (EAB): 10 CFR 100:

EAB არის მინიმალური რადიუსი ელექტროსადგურის გარშემო, რომლის ფარგლებშიც ოპერატორს აქვს მიწის კონტროლი. ყველაზე მძიმე ავარიის შემდეგ პირველი ორი საათის განმავლობაში რადიაციული დოზა EAB-ზე არ უნდა აღემატებოდეს 25 რემს მთლიანი სხეულისთვის (TEDE). ეს ლიმიტი განსაზღვრავს კონტეინმენტის დიზაინსა და საიტის საზღვრის დაშორებას. უფრო დიდი ელექტროსადგური უფრო დიდი წყაროს ტერმინით მოითხოვს უფრო დიდ EAB-ს.

საგანგებო დაგეგმვის ზონები (EPZ):

ორი ზონა ყველა ატომური ელექტროსადგურის გარშემო:

- პლუმის ზემოქმედების გზის EPZ: დაახლოებით 10 მილის რადიუსი. დამცავი ღონისძიებები: ევაკუაცია, თავშესაფარში დარჩენა, კალიუმის იოდიდის განაწილება, მოძრაობის კონტროლის გეგმები.

- მიღების გზის EPZ: დაახლოებით 50 მილის რადიუსი. დამცავი ღონისძიებები: საკვებისა და წყლის მოხმარების შეზღუდვები, მოსავლისა და რძის პროდუქტების მონიტორინგი.

EPZ-ის ზომა განისაზღვრება არა მხოლოდ ელექტროსადგურის ზომით: ის დადგენილია NRC-ის რეგულაციით ყველა კომერციული რეაქტორისთვის (გარკვეული მოქნილობით ძალიან მცირე SMR-ებისთვის). საგანგებო გეგმები უნდა შემუშავდეს და განხორციელდეს სახელმწიფო და ადგილობრივ ხელისუფლებებთან ერთად.

დაიცავი შენი მოედანი

ახლა დაასაბუთე შენი მოედნისა და სამოქალაქო დიზაინის არჩევანი.

NRC-ის ლიცენზირების პროცესი

სექცია 9: ლიცენზირების გზა

რეაქტორის აშენება ლიცენზიის გარეშე უკანონოა შეერთებულ შტატებში. NRC-ის ლიცენზირების პროცესი 10 CFR Part 52-ის მიხედვით შექმნილია იმისთვის, რომ უსაფრთხოების პრობლემები ქაღალდზე გამოვლინდეს: სანამ ბეტონი დაიღვრება. ეს ასევე მექანიზმია, რომლითაც საზოგადოება, ინტერვენტები და NRC-ის ტექნიკური პერსონალი გამოწვევას უწევენ და აუმჯობესებენ დიზაინს.

10 CFR Part 52: კომბინირებული ლიცენზია (COL):

თანამედროვე ლიცენზირების ძირითადი გზა. COL აერთიანებს მშენებლობის ნებართვასა და ექსპლუატაციის ლიცენზიას ერთ პროცესში. განმცხადებელი აჩვენებს, რომ დიზაინი აკმაყოფილებს NRC-ის მოთხოვნებს და რომ ადგილი მისაღებია. NRC გასცემს COL-ს მშენებლობამდე. მშენებლობის დროს, Inspections, Tests, Analyses, & Acceptance Criteria (ITAAC) ამოწმებს, რომ აშენებული შეესაბამება ლიცენზირებულ დიზაინს.

დიზაინის სერტიფიცირება (DC):

რეაქტორის დიზაინი შეიძლება დამოუკიდებლად იყოს სერტიფიცირებული NRC-ის მიერ, ნებისმიერი კონკრეტული ადგილისგან დამოუკიდებლად. დიზაინის სერტიფიცირება გრძელდება 15 წელი. სერტიფიცირების შემდეგ, კომუნალური კომპანია, რომელიც აშენებს COL-ის ქარხანას, შეუძლია მიუთითოს DC-ზე და არ სჭირდება სტანდარტული დიზაინის ხელახლა განხილვა. AP1000 და ABWR სერტიფიცირებული დიზაინებია. SMR-ის დიზაინერები (NuScale, GEH BWRX-300, Kairos, TerraPower) მიმდინარეობენ დიზაინის სერტიფიცირებას თავიანთი ტექნოლოგიებისთვის.

საბოლოო უსაფრთხოების ანალიზის ანგარიში (FSAR): 17 თავი:

FSAR არის ტექნიკური დოკუმენტი, რომელიც ყველა ლიცენზიის განაცხადის ცენტრშია. იგი აღწერს ქარხანას და აჩვენებს, რომ იგი აკმაყოფილებს NRC-ის ყველა მოთხოვნას. ძირითადი თავები:

- თავი 1: შესავალი და ზოგადი აღწერა

- თავი 2: უბნის მახასიათებლები (სეისმური, წყალდიდობა, მეტეოროლოგია, მოსახლეობა)

- თავი 4: რეაქტორი (საწვავის დიზაინი, ბირთვული ფიზიკა, თერმო-ჰიდრავლიკა)

- თავი 5: რეაქტორის გაგრილების სისტემა (პირველადი წრე, წნევის საზღვარი, ECCS)

- თავი 6: საინჟინრო უსაფრთხოების სისტემები (ჰერმეტული გარსი, ECCS, წყალბადის კონტროლი)

- თავი 7: საზომ-მართვის სისტემები

- თავი 8: ელექტრომომარაგება (გარე, შიდა, აკუმულატორები, FLEX)

- თავი 9: დამხმარე სისტემები

- თავი 13: ექსპლუატაციის წესები (ორგანიზაცია, მომზადება, EOPs)

- თავი 15: ავარიების ანალიზი (საპროექტო საფუძვლის ავარიები: LOCA, მთავარი ორთქლის მილსადენის გაწყვეტა, მართვის ღეროს გამოტყორცნა და სხვ.)

- თავი 16: ტექნიკური სპეციფიკაციები (ექსპლუატაციის ლიმიტები და მეთვალყურეობის მოთხოვნები)

რისკის ალბათობითი შეფასება (PRA):

რაოდენობრივი უსაფრთხოების ანალიზი, რომელიც ითვლის აქტიური ზონის დაზიანებისა და დიდი ადრეული გამოყოფის ალბათობას. ორი ძირითადი მაჩვენებელი:

- აქტიური ზონის დაზიანების სიხშირე (CDF): აქტიური ზონის დაზიანების ალბათობა რეაქტორ-წელიწადში. NRC-ის მიზანი: < 1×10⁻⁴/რეაქტორ-წელიწადში. მოწინავე რეაქტორებისთვის: < 1×10⁻⁵/რეაქტორ-წელიწადში.

- დიდი ადრეული გამოყოფის სიხშირე (LERF): რადიოაქტიურობის დიდი, ადრეული გამოყოფის ალბათობა რეაქტორ-წელიწადში, სანამ დამცავი ღონისძიებების გატარება მოხერხდება. NRC-ის მიზანი: < 1×10⁻⁵/რეაქტორ-წელიწადში.

PRA ასევე განსაზღვრავს ყველაზე მნიშვნელოვან ავარიულ თანმიმდევრობებს (CDF-ის ძირითადი წვლილშემტანები) და ყველაზე მნიშვნელოვან სისტემებსა და კომპონენტებს (მნიშვნელოვნების მაჩვენებლები): ეს მიმართავს ტექნიკური მომსახურების, ტესტირებისა და დიზაინის გაუმჯობესების რესურსებს.

ITAAC: ინსპექციები, ტესტები, ანალიზები და მიღების კრიტერიუმები:

თითოეული უსაფრთხოებასთან დაკავშირებული სისტემისა და კონსტრუქციისთვის COL განსაზღვრავს ITAAC-ს: რა უნდა შემოწმდეს, გამოცდას ან გაანალიზდეს და რა არის მიღების კრიტერიუმი. სანამ NRC საწვავის ჩატვირთვის ნებართვას გასცემს, ყველა ITAAC უნდა დასრულდეს და ანგარიში წარედგინოს. თუ ITAAC ვერ შესრულდება, ელექტროსადგური ვერ დაიწყებს მუშაობას, სანამ პრობლემა არ გამოსწორდება და ITAAC არ გაივლის.

მშენებლობა და წინასაოპერაციო ტესტირება:

COL-ის გაცემის შემდეგ იწყება მშენებლობა. NRC ახორციელებს მშენებლობის ინსპექციას ITAAC-ის (ინსპექცია, ტესტირება, ანალიზი და მიღების კრიტერიუმები) ფარგლებში. წინასაოპერაციო ტესტირება ამოწმებს, რომ თითოეული სისტემა აკმაყოფილებს დიზაინის სპეციფიკაციას საწვავის ჩატვირთვამდე. საწვავის ჩატვირთვის ნებართვა მოითხოვს NRC-ის პერსონალის დასკვნას, რომ ყველა ITAAC დაკმაყოფილებულია.

დაადგინე თქვენი ლიცენზირების გზა

Walk through the licensing pathway for your specific reactor design.

წარმოადგინეთ თქვენი სრული დიზაინი

სექცია 10: საბოლოო დიზაინის მიმოხილვა

თქვენ შეიმუშავეთ ატომური ელექტროსადგურის ყველა ძირითადი სისტემა. ახლა წარმოადგინეთ თქვენი სრული დიზაინი ისე, როგორც მთავარი ბირთვული ოფიცერი წარუდგენდა NRC-ის უსაფრთხოების მიმოხილვის კომიტეტს.

თქვენი დიზაინი უნდა აჩვენებდეს:

სამმაგი რეზერვირება ყველა ოთხი უსაფრთხოების ფუნქციისთვის:

1. გაგრილება: სამი მარყუჟი (აქტიური RHR, აქტიური ECCS პასიურ აკუმულატორებთან ერთად, პასიური PRHR ან აუზი)

2. გამორთვა: სამი სისტემა (მართვის ღეროები, საგანგებო ბორაცია, პასიური აბსორბერის გადინება)

3. კვება: სამი წყარო (გარე ქსელი, საგანგებო დიზელები, სადგურის ბატარეები) პლუს FLEX

4. მონიტორინგი: სამი დამოუკიდებელი არხი (A/B/C) 2-დან-3-მდე ხმის მიცემით, ავარიის შემდგომი მონიტორინგი

პასიური უსაფრთხოების მახასიათებლები:

- უარყოფითი დოპლერის კოეფიციენტი (ყოველთვის იმყოფება ურანის საწვავში)

- უარყოფითი მოდერატორის/ვოიდის კოეფიციენტი თქვენი რეაქტორის ტიპისთვის

- პასიური დაშლის სითბოს მოცილება (ბუნებრივი ცირკულაცია ან აუზი)

- მძიმე ავარიის მართვა (IVR, ბირთვის დამჭერი ან MSR-ის დრენაჟი ქვეკრიტიკულ მდგომარეობამდე)

- წყალბადის მართვა (PAR-ები განაწილებული კონტეინმენტში)

ადამიანური ზედამხედველობა:

- სამი კვალიფიციური როლი ადგილზე 24/7

- ორკაციანი მთლიანობა ფიზიკური აღსრულებით

- შესაბამისი ცვლის ლიმიტები

- სადგურის სპეციფიკური სიმულატორის ტრენინგი

- სიმპტომებზე დაფუძნებული EOP-ები

ადგილმდებარეობა:

- სეისმური დიზაინის საფუძველი (SSE, სეისმური კატეგორია I ნაგებობები)

- წყალდიდობისგან დაცვა (PMF ან ბარიერები)

- EAB დოზის ლიმიტი (25 rem TEDE)

- EPZ (10-მილიანი პლუმი, 50-მილიანი შეჭმა)

ისტორიული ტესტი:

თქვენი დიზაინი უნდა აჩვენებდეს, როგორ თავიდან აგაცილებთ TMI-ის, ჩერნობილისა და ფუკუშიმას სპეციფიკურ მარცხის რეჟიმებს.

- TMI: უკეთესი პოსტ-ავარიული მონიტორინგი (პირდაპირი RCS დონე), სიმპტომებზე დაფუძნებული EOP-ები, გაწვრთნილი ოპერატორები

- ჩერნობილი: უარყოფითი ვოიდის კოეფიციენტი (პოზიტიური სკრამის ეფექტის გარეშე), დამოუკიდებელი SCRAM უფლებამოსილება, უსაფრთხოების სისტემების გამორთვა ოპერატორის მიერ დაუშვებელია

- ფუკუშიმა: პასიური გაგრილება (AC კვება არ არის საჭირო), ამაღლებული FLEX აღჭურვილობა, 14-დღიანი დიზელის საწვავი, ადგილი PMF-ზე მაღლა

საბოლოო დიზაინის მიმოხილვა

ეს თქვენი დიზაინის დაცვაა. უპასუხეთ სრულად: ყველა გამოტოვებული ნაწილი გამოწვეული იქნება.

როგორ იცავს თქვენი დიზაინი TMI-ს, ჩერნობილისა და ფუკუშიმასგან

სექცია 11: წარსულის თავიდან აცილება

სამმა მთავარმა ბირთვულმა ავარიამ განსაზღვრა თანამედროვე რეაქტორის უსაფრთხოების მოთხოვნები. ყველა რედუნდანტულობის სისტემას, რომელიც თქვენ შეიმუშავეთ, აქვს კონკრეტული წინაპარი ამ ავარიებიდან ერთ-ერთში.

სამი მილი აილენდი (TMI), 1979: პენსილვანია, აშშ:

ღია დარჩენილმა პილოტურად მართულმა რელიეფური სარქველმა (PORV) პირველადი გამაგრილებელი სითხე საათობით გადინებულიყო. ინდიკატორის ნათურა აჩვენებდა, რომ სარქველი ბრძანებით დაიხურა, მაგრამ არა ის, რომ ის რეალურად დაიხურა. ოპერატორები, რომლებიც დაპირისპირებული ინდიკატორებით იყვნენ დაბნეულნი, შეამცირეს ECCS-ის ინექცია, რადგან ფიქრობდნენ, რომ სისტემა გადაივსებოდა. ბირთვი გამოიფიტა, გადახურდა და ნაწილობრივ დნება.

გაკვეთილები: (1) პირდაპირი მონიტორინგი ავარიის შემდეგ: ოპერატორებმა უნდა ნახონ სარქველის რეალური პოზიცია, გამაგრილებლის რეალური დონე, ბირთვის რეალური ტემპერატურა. (2) სიმპტომებზე დაფუძნებული EOP-ები: ოპერატორები რეაგირებენ იმაზე, რასაც ხედავენ, და არა იმაზე, რაც მათი აზრით გამოიწვია. (3) ოპერატორების უკეთესი მომზადება ავარიის ამოცნობისა და რეაგირებისთვის.

ჩერნობილი, 1986: უკრაინის სსრ, სსრკ:

უსაფრთხოების ტესტი ჩატარდა რეაქტორის დაბალ სიმძლავრეზე (არასტაბილური ზონა) და მრავალი უსაფრთხოების სისტემა გამორთული ან გვერდის ავლით იყო. RBMK რეაქტორს ჰქონდა დიდი დადებითი ვოიდური კოეფიციენტი: როდესაც გამაგრილებელი ადუღდა, რეაქტიულობა იზრდებოდა. როდესაც ოპერატორები ცდილობდნენ გამორთვას, გრაფიტის წვერიანმა მართვის ღეროებმა გამოიწვია მოკლევადიანი სიმძლავრის მატება (დადებითი სკრამის ეფექტი). დაახლოებით 30 000 მეგავატი სიმძლავრის მატებამ გაანადგურა რეაქტორი ორთქლის აფეთქებით და გრაფიტის ხანძრით.

გაკვეთილები: (1) კომერციულ რეაქტორებში არ უნდა იყოს დადებითი ვოიდური კოეფიციენტი. (2) უსაფრთხოების სისტემები არ უნდა იყოს გვერდის ავლითი ნორმალური მუშაობის დროს. (3) დამოუკიდებელი SCRAM-ის უფლებამოსილება: არცერთ ტესტის დირექტორს არ შეუძლია გადააჭარბოს ცვლის ხელმძღვანელის უსაფრთხოების გადაწყვეტილებას. (4) ოპერატორების მომზადება რეაქტორის ფიზიკაში, არა მხოლოდ პროცედურების შესრულებაში.

ფუკუშიმა დაიჩი, 2011: იაპონია:

მაგნიტუდა 9.0-ის მიწისძვრამ გამოიწვია 15-მეტრიანი ცუნამი, რომელმაც დატბორა და გაანადგურა Fukushima Daiichi-ის სარეზერვო დიზელის გენერატორები. AC ელექტროენერგიისა და დიზელების გარეშე, დაშლის სითბომ ადუღა გამაგრილებელი 1, 2 და 3 ბლოკებში. Zircaloy-ისა და ორთქლის რეაქციით წარმოქმნილმა წყალბადმა აფეთქებები გამოიწვია რეაქტორის შენობებში. სამი აქტიური ზონა დნება 72 საათში.

გაკვეთილები: (1) პასიური გაგრილება, რომელიც არ საჭიროებს ელექტროენერგიას. (2) დიზელები და ბატარეები უნდა იყოს წყალდიდობის დონეზე მაღლა ან დაცული წყალდიდობისგან. (3) FLEX პორტატული მოწყობილობები უნდა იყოს განთავსებული სხვადასხვა, ხელმისაწვდომ ადგილებში. (4) PMF დიზაინის საფუძველი უნდა იყოს კონსერვატიული. (5) გახანგრძლივებული სადგურის ელექტროენერგიის გათიშვა უნდა იყოს გათვალისწინებული დიზაინში: არა მხოლოდ ანალიზში.

დააკავშირეთ თქვენი დიზაინი ისტორიასთან

ეს არის კაპსტოუნის საბოლოო კითხვა.