Article

ДВА НАПРАВЛЕНИЯ

Существует много типов ядерных реакторов, которые различаются по характеру размещения топлива, по виду 'замедлителя, по виду теплоносителя, по используемому энергетическому спектру нейтронов.
Естественно, строить на заводах одновременно большое число разных типов реакторов затруднительно из-за их существенного различия в конструкции и технологии изготовления. Поэтому широкому развитию атомной энергетики в Советском Союзе предшествовало проведение комплекса научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, целью которых был выбор основных (базовых) типов ядерных энергетических реакторов. При этом главными критериями были: высокая надежность и безопасность АЭС, оптимальные на определенный период технико-экономические показатели.

Сейчас в нашей стране на ближайшие 10—15 лет определились два основных направления в развитии атомной энергетики: одно базируется на реакторах водо-водяных с корпусами под давлением (типа ВВЭР—водо-водяной энергетический рёактор), а другое — на канальных уран-графитовых реакторах (типа РБМК — реактор большой мощности канальный). Оба эти типа относятся к реакторам на тепловых, медленных нейтронах.

Основные типы энергетических атомных реакторов, работающих на различных замедлителях, теплоносителях и с нейтронами различной энергии.

Основные   типы   энергетических   атомных реакторов, работающих    на различных замедлителях, теплоносителях и с нейтронами различной энергии.

Корпусной реактор типа ВВЭР представляет собой стальной толстостенный цилиндрический сосуд диаметром 3,5—4,5 м и высотой 15—18 м со съемной крышкой, рассчитанный на давление до 160 атмосфер. Внутри такого корпуса размещена активная зона, состоящая из ядерного горючего и органов регулирования. Через активную зону с помощью насосов прокачивается теплоноситель — вода под давлением, которая отводит тепло от ядерного горючего, эта же вода служит и замедлителем нейтронов.

Принципиальные схемы атомной электростанции: вверху — двухконтурная; внизу — одноконтурная.

Принципиальные схемы атомной электростанции: вверху — двухконтурная; внизу — одноконтурная.

АЭС с такими реакторами работает по двухконтурной схеме: в реакторе происходит только нагрев воды, циркулирующей по замкнутому, первому контуру, а уже эта вода, охлаждаясь в специальных теплообменниках-парогенераторах, отдает тепло воде второго контура, испаряет ее, и пар направляется в турбину; вода после конденсации пара, отработавшего в турбине, возвращается на подпитку в парогенератор. Следует отметить, что при двухконтурной схеме пар, поступающий к турбинам, совершенно чистый, то есть, не радиоактивен. Для замены выгоревшего ядерного горючего на свежее реактор надо остановить и расхолодить, после чего снимают крышку корпуса и с помощью специальных приспособлений проводят операции    по  перегрузке  ядерного  горючего.

Реакторы типа ВВЭР успешно работают на Нововоронежской, Кольской, Ереванской АЭС, будут применяться и на ряде строящихся станций.
Иные конструктивные и технологические принципы заложены в уран-графитовых реакторах канального типа, в которых замедлителем служит графит, а теплоносителем — вода.

Атомные электростанции с реакторами такого типа работают по одноконтурной схеме: пар для вращения турбины получается непосредственно в реакторе, и в него же возвращается вода после конденсации пара, отработавшего в турбине.
АЭС, работающие по одноконтурной схеме, проще работающих по двухконтурной по своим компоновочным решениям и не требуют сооружения весьма сложных и дорогостоящих парогенераторов. Однако пар, поступающий к турбинам, несколько радиоактивен, что требует принятия определенных мер по обеспечению безопасности при обслуживании турбинного оборудования, а также более широкого использования  в  этом  оборудовании  легированных сталей.
Теоретические и инженерные основы этого типа реактора разработаны и проверены на практике в Советском Союзе, поэтому он по праву может считаться советским национальным типом реактора. Следует вспомнить, что именно пуском реактора подобного типа на первой в мире атомной электростанции — Обнинской АЭС — было положено начало новой эры в мировой энергетике.
Опыт, накопленный в результате эксплуатации Обнинской АЭС, позволил развить идеи, заложенные в конструкцию этой станции, ее сердца — атомного реактора канального типа, и сделать следующие шаги, сыгравшие важную роль в развитии атомной энергетики. Здесь следует упомянуть о Сибирской АЭС и Белоярской АЭС, где уран-графитовые канальные реакторы выдержали серьезные испытания.