Ученые АГТУ завершили первый этап проекта по охлаждению реакторов

В Астраханском государственном техническом университете завершён первый этап научной работы по повышению безопасности систем аварийного охлаждения реакторов ВВЭР-1000. Исследователи предложили использовать абсорбционные холодильные машины в системе отвода остаточного тепла при авариях с полной потерей электропитания, когда активные системы безопасности перестают работать.

Работа сосредоточена на одном из наиболее сложных сценариев для атомной энергетики — аварии с полным обесточиванием энергоблока. Учёные кафедры «Теплоэнергетика и холодильные машины» кандидат технических наук, доцент Александр Семенов и кандидат технических наук, старший преподаватель Александр Андреев смоделировали развитие таких аварий с учётом остаточного тепловыделения, включая варианты с частичным и полным отказом оборудования.

Расчёты показали, что применяемые сегодня системы пассивного отвода тепла могут работать недостаточно эффективно из-за задержки запуска естественного охлаждения и ограниченной площади теплообмена. При таком развитии событий температура активной зоны способна расти без контроля, что повышает риск тяжёлых последствий.

В качестве альтернативы предложена схема, в которой тепловая энергия самой активной зоны используется для питания абсорбционной холодильной машины. Такая установка производит холод за счёт тепла, а не электричества, поэтому сохраняет работоспособность даже при полном обесточивании. Наибольшая эффективность системы достигается в критических режимах, когда высокий уровень остаточного тепловыделения становится источником энергии для дополнительного охлаждения.

Результаты первого этапа опубликованы в международном журнале «Атомная энергия», который издаётся при поддержке Росатома. По оценке авторов работы, модернизация действующих энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 по такой схеме остаётся реализуемой и может дать персоналу несколько дополнительных часов для стабилизации ситуации, а при низком уровне тепловыделения — предотвратить развитие аварии. Следующий этап предусматривает адаптацию технологии для транспортных ядерных установок, включая судовые реакторы, и работу с конкретными проектами атомных станций.