В. І. Борисенко, В. В. Горанчук
Інститут проблем безпеки АЕС НАН України,
вул. Лисогірська, 12, Київ, 03028, Україна
DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.22.2.2
Анотація
Представлено результати аналітичного моделювання реактивнісної аварії на РБМК-1000 енергоблока № 4 Чорнобильської АЕС. Модель РБМК-1000 розроблена на основі рівнянь кінетики ядерного реактора. Реактивність у моделі змінюється як унаслідок зовнішнього впливу (переміщення органів регулювання, зміни температури теплоносія на вході в реактор), так і внаслідок дії зворотних зв’язків за параметрами активної зони (зміни температури палива, температури графіту, густини теплоносія, концентрації 135Хе). Зміна густини теплоносія враховує утворення пари в активній зоні реактора, а тиск теплоносія вводиться в модель як зовнішній фактор за результатами зареєстрованих даних під час аварії 26.04.1986 р. В умовах ефектів реактивності, що склалися в РБМК-1000 напередодні аварії (від’ємний коефіцієнт реактивності за температурою палива, позитивний паровий коефіцієнт реактивності), у реактивнісній моделі РБМК-1000 спостерігається висока чутливість до абсолютних значень, згаданих коефіцієнтів реактивності. У зв’язку з цим проведено дослідження для різних комбінацій значень ефективності органів регулювання, коефіцієнтів реактивності, а також інших факторів, що впливають на хід аварійного процесу — час спрацювання аварійного захисту, рівень потужності реактора напередодні аварії. Враховуючи, що основний етап аварії тривав менше 10 с, руйнація палива можлива за умов досягнення критичних значень величини його ентальпії, за яких починається процес диспергування палива. Представлено результати моделювання реактивнісної аварії РБМК-1000 при значеннях параметрів реактивнісних ефектів, які найкраще відповідають хронології зафіксованих подій, а також зафіксованим значенням технологічних параметрів.
Ключові слова: РБМК-1000, реактивність, коефіцієнт реактивності за температурою палива, коефіцієнт реактивності за густиною теплоносія, ентальпія палива, «кінцевий» ефект, графітовий витіснювач
Список використаної літератури
1. Халімончук В. A. Моделювання Чорнобильської аварії / В. A. Халімончук, О. В. Кучін // Ядерна та радіаційна безпека. — 2011. — Вип. 3 (51). — С. 20–28.
2. Халімончук В. A. Дослідження нейтронно-фізичних характеристик реактора РБМК-1000 Чорнобильської АЕС в Інституті ядерних досліджень АН УРСР в до- та післяаварійний період: ретроспективний аналіз / В. A. Халімончук, О. В. Кучін, В. В. Токаревський // Ядерна та радіаційна безпека. — 2016. — Вип. 1 (69). — С. 14–19.
3. Mercier B. A simplified analysis of the Chernobyl accident / Bertrand Mercier, Di Yang, Ziyue Zhuang, Jiajie Liang // EPJ Nuclear Sci. Technol. — 2021. — Vol. 7 (1). — P. 1–12.
4. Борисенко В. І. Модель реактивнісної аварії РБМК-1000 енергоблока № 4 Чорнобильської АЕС / В. І. Борисенко, В. В. Горанчук // Ядерна енергетика та довкілля. — 2021. — Вип. 21 (2). — С. 39–48.
5. Борисенко В. И. О некоторых параметрах ядерной безопасности уран-графитовых реакторов / В. И. Борисенко // Атомная стратегия XXI. — 2017. — Вып. 122. — С. 18–21.
6. Штейнберг Н. А. Пока еще живы очевидцы / Н. А. Штейнберг // Атомная стратегия XXI. — 2020. — Вып. 162. — С. 9–11.
7. Нигматулин Б. И. В развитие темы / Б. И. Нигматулин // Атомная стратегия XXI. — 2020. — Вып. 162. — С. 12.
8. Копчинский Г. Чернобыль. Причины / Г. Копчинский, Н. Штейнберг // Атомная стратегия XXI. —2020. — Вып. 163. — С. 20–22.
9. Копчинский Г. Чернобыль. Вместо заключения / Г. Копчинский, Н. Штейнберг // Атомная стратегия XXI. — 2020. — Вып. 164. — С. 21–23.
10. Борисенко В. И. Модель реактивностной аварии РБМК-1000 / В. И. Борисенко // Атомная стратегия XXI. — 2021. — Вып. 174. — С. 6–9.
11. Карпан Н. В. Чернобыль. Месть мирного атома / Н. В. Карпан. — 2006. — Режим доступа: www.twirpx.com/file/121267.
12. Дмитриев В. М. Причины Чернобыльской аварии известны / В. М. Дмитриев. — Режим доступа: www.accidont.ru.
13. INSAG-7. The Chernobyl Accident: Updating of INSAG-1. A report by the International Nuclear Safety Advisory Group / IAEA. — Vienna : International Atomic Energy Agency, 1992. — 135 p.
14. Кузнецов И. А. Аварийные и переходные процессы в быстрых реакторах / И. А. Кузнецов. — Москва : Энергоатомиздат, 1987. — 176 с. — (Б-ка эксплуатационника АЭС, вып. 17).
15. Роль отдельных факторов в развитии аварии на Чернобыльской АЭС / Е. О. Адамов, А. Е. Доморадов, Ю. В. Миронов и др. // Атомная энергия. — 1993. — Т. 75, вып. 5. — С. 336–341.
16. Канальный ядерный энергетический реактор РБМК / М. А. Абрамов, В. И. Авдеев, Е. О. Адамов и др.; под общей ред. Ю. М. Черкашова. — Москва : ГУП НИКИЭТ, 2006. — 632 с.
17. 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.
18. Румянцев А. Н. Чернобыль в 2009 году / А. Н. Румянцев // Proatom: веб-сайт. — Режим доступу: http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&thold=1&mode=flat&order=1&sid=2842
19. Борисенко В. І. Модель реактивнісної аварії на РБМК-1000 / В. І. Борисенко, В. В. Горанчук // Ядерна фізика та енергетика. — 2022. —Т. 23, № 2. —С. 99–106.
20. 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.
Якщо стаття прийнята до друку в журналі «Ядерна енергетика та довкілля», автор має підписати угоду про передачу авторських прав. Угода надсилається на поштову (оригінал) або електронну адресу (сканована копія) Редакції журналу.
Всі матеріали поширюються на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства цієї роботи і першої публікації в цьому журналі.