Модель реактивнісної аварії РБМК-1000 енергоблока № 4 Чорнобильської АЕС

В. І. Борисенко, В. В. Горанчук

Інститут проблем безпеки АЕС НАН України,
вул. Лисогірська, 12, Київ, 03028, Україна

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.21.2.4

Анотація

Представлено результати моделювання реактивнісної аварії, унаслідок розвитку якої 26.04.1986 р. було зруйнувано реактор РБМК-1000 енергоблока № 4 Чорнобильської АЕС. Модель реактивнісної аварії РБМК-1000 розроблена на основі рівнянь кінетики ядерного реактора з урахуванням зміни реактивності реактора. Реактивність змінюється внаслідок як зовнішнього впливу (переміщення органів регулювання; зміна температури (густини) теплоносія на вході в реактор), так і внаслідок дії зворотних зв’язків за параметрами активної зони (зміна температури палива, температури теплоносія, концентрації 135Хе, температури графітової кладки тощо). Аналогічний підхід застосовано авторами статті для досліджень перехідних процесів зі спрацюванням прискореного попереджувального захисту на ВВЕР-1000, а також підтверджено коректність такої моделі. Дослідження реактивнісної аварії на РБМК-1000 проведено для різних комбінацій значень ефективності органів регулювання; температурних коефіцієнтів за температурою палива й теплоносія; зміни температури теплоносія на вході в реактор. У більшості досліджуваних сценаріїв реактивнісної аварії РБМК-1000 у першу чергу досягаються критичні значення величини ентальпії палива, за яких починається процес руйнації палива. Важливим результатом досліджень є висновок, що для початку руйнування палива не обов’язково досягати надкритичності на миттєвих нейтронах, достатньо було б і надкритичності на нейтронах, що запізнюються.

Ключові слова: уран-графітовий реактор, реактивність, температурний коефіцієнт реактивності, коефіцієнт реактивності за густиною води, ентальпія палива, «кінцевий» ефект, графітовий витиснювач

Список використаної літератури

1. Борисенко В. И. О ядерной безопасности уран-графитовых реакторов / В. И. Борисенко // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2016. — Вип. 26. — С. 15–26.

2. Канальный ядерный энергетический реактор РБМК / М. А. Абрамов [и др.] / под общей ред. Ю. М. Черкашова. — Москва : ГУП НИКИЭТ, 2006. — 632 с.

3. Халимончук В. А. Моделирование Чернобыльской аварии / В. А. Халимончук, А. В. Кучин // Ядерна та радіаційна безпека. — 2011. — Вип. 3 (51). — С. 20–28.

4. Борисенко В. И. Определение консервативных параметров модели реактора для исследования переходных режимов работы ВВЭР-1000 / В. И. Борисенко, В. В. Горанчук // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2013. — Вип. 20. — С. 28–36.

5. Технический отчет «Модернизация проектного режима работы УРБ реакторной установки ВВЭР-1000. Разработка ОАБ по модернизации режима работы УРБ». — ООО «ФИЗАР», 2008.

6. Быков М. А. Анализ показаний аппаратуры нейтронного потока в режимах со срабатыванием ускоренной предупредительной защиты для реакторных установок с реактором ВВЭР-1000 / М. А. Быков, Г. В. Алехин, И. Г. Петкевич // шестая междунар. науч.-техн. конф. «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» (Подольск, Россия, 26–29 мая 2009 г.). — Подольск : ОКБ «Гидропресс».

7. Кипин Дж. Р. Физические основы кинетики ядерных реакторов / Дж. Р. Кипин. — Москва : Атомиздат, 1967. — 428 с.

8. Кузнецов И. А. Аварийные и переходные процессы в быстрых реакторах / И. А. Кузнецов. — Москва : Энергоатомиздат, 1987. — 176 с. — (Библиотека эксплуатационника АЭС, вып. 17).

9. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ. INSAG-1 // Атомная энергия. — Т. 61, вып. 5. — 1986. — С. 301–320.

10. Карпан Н. В. Чернобыль. Месть мирного атома / Н. В. Карпан. — 2006. — Режим доступа: www.twirpx. com/file/121267.

11. Guidelines for Accident Analysis of WWER Nuclear Power Plants. IAEA-EBP-WWER-01. — Vienna : IAEA, 1995. — 136 p.

12. Оценка разгерметизации твэлов ВВЭР в проектных авариях / А. А. Гончаров [и др.] // Тр. четвертой науч.-техн. конф. «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» (Подольск, 23–26 мая 2005 г.) — Режим доступа: www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2005.

13. Румянцев А. Н. Чернобыль в 2009 году / А. Н. Румянцев. — Режим доступа: www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&thold=1&mode=flat&order=1&sid=2842

14. Дмитриев В. М. Причины Чернобыльской аварии известны / В. М. Дмитриев. — Режим доступа: www.accidont.ru.

15. Чернобыльская авария: дополнение к INSAG-1: Доклад Международной консультативной группы по ядерной безопасности. — Вена : МАГАТЭ, 1993. — (Серия изданий по безопасности; № 75-INSAG-7).

16. Технологический регламент по эксплуатации 3 и 4 энергоблоков Чернобыльской АЭС с реакторами РБМК-1000. 1Э-С–II. — Введен в действие на основании приказа № 953 от 15.12.1983 г. — Чернобыль : ЧАЭС, 1983. — 98 с.

Повна стаття(PDF)