Инженеры «Росатома» разработали техническое решение «Сурок» для удержания расплава внутри корпуса ядерного реактора при тяжёлой аварии. В первую очередь его планируют внедрить на Кольской АЭС-2 с реакторами ВВЭР-С мощностью 600 МВт. В перспективе технологию могут использовать и на других новых энергоблоках с реакторами ВВЭР средней и большой мощности.

Над техническим решением работали специалисты Опытного конструкторского бюро «Гидропресс», входящего в Машиностроительный дивизион Росатома. Система предназначена для удержания расплава внутри корпуса реактора даже при серьёзном повреждении активной зоны.

По принципу действия она напоминает «ловушку расплава», которую устанавливают на современных энергоблоках с реакторами ВВЭР-1200. Однако новое решение предполагает удержание расплавленных материалов непосредственно внутри корпуса реактора. Это позволяет отказаться от отдельного устройства локализации расплава, применяемого в других проектах.

Первой площадкой для внедрения системы должна стать Кольская АЭС-2. Здесь планируют построить два энергоблока с реакторами ВВЭР-С мощностью по 600 МВт. В дальнейшем разработку могут применить и на других новых энергоблоках с реакторами ВВЭР.

В «Росатоме» рассчитывают, что такое решение позволит приблизить уровень безопасности новых реакторов к стандартам поколения 3+. При этом речь пока идёт о планируемом внедрении: опубликованное сообщение не означает, что система уже установлена на действующей атомной станции.

Как работает защита от расплава

Активная зона — это часть реактора, где находится ядерное топливо и происходит управляемая цепная реакция. При тяжёлой аварии с повреждением активной зоны топливо и окружающие его конструкции могут нагреться настолько, что начнут плавиться.

В современных проектах ВВЭР-1200 для такого сценария предусмотрена специальная «ловушка расплава». Она принимает расплавленные материалы, удерживает их и помогает отводить тепло, чтобы они остыли и затвердели.

В системе «Сурок» используется другой подход — удерживать расплав внутри корпуса реактора и охлаждать сам корпус снаружи. Такое решение требует отдельного инженерного и расчётного обоснования для предусмотренных аварийных сценариев.

Перспективность технологии связана и с её возможным применением за пределами одного проекта. В Росатоме допускают использование системы при строительстве новых энергоблоков с реакторами ВВЭР средней и большой мощности.

В дальнейшем Росатом рассчитывает применять эту систему не только на Кольской АЭС-2, но и при строительстве других атомных станций с реакторами ВВЭР средней и большой мощности.

Что известно о Кольской АЭС-2

На станции планируют построить два энергоблока с реакторами ВВЭР-С мощностью по 600 МВт. Проект рассчитан на работу в энергосистемах с ограниченными возможностями передачи электроэнергии, в том числе в изолированных сетях.

Для реакторов предусмотрена возможность регулировать мощность. В проекте также заявлено применение пассивных систем безопасности, которые должны выполнять свои функции без постоянного вмешательства персонала.

Расчётный срок службы основного технологического оборудования каждого энергоблока составит не менее 80 лет.

Аналоги «Сурка» и другие разработки Росатома

ОКБ «Гидропресс» изучало возможность удерживать расплав ядерного топлива внутри корпуса реактора ещё при разработке реакторов средней мощности ВВЭР-640 и ВВЭР-600. Работы над проектом ВВЭР-600 начались в 2008 году.

Идея заключалась в том, чтобы охлаждать корпус реактора снаружи и не допустить, чтобы расплав прожёг его стенки. Расчёты показывали, что при таком подходе корпус может выдержать тепловую нагрузку, а расплав останется внутри. Это позволило бы обойтись без отдельной ловушки под реактором и сократить стоимость строительства энергоблока без снижения уровня безопасности.

В более мощных реакторах ВВЭР-1200 и ВВЭР-ТОИ применили другой подход — специальную «ловушку расплава». Это устройство размещают под корпусом реактора. Если расплавленные материалы активной зоны выйдут за его пределы, ловушка должна принять их, удержать и отвести тепло, пока они не остынут и не затвердеют.

Такие устройства входят в проекты атомных энергоблоков поколения 3+. Одну из первых ловушек российского проекта установили на АЭС «Тяньвань» в Китае. Позже их стали применять на Ленинградской АЭС-2, индийской АЭС «Куданкулам», египетской АЭС «Эль-Дабаа» и других площадках.