В Китае впервые в мире испытали аварийное отключение атомного реактора четвёртого поколения

На первой в мире коммерческой атомной электростанции четвёртого поколения, построенной в Китае, успешно прошли испытания по аварийному отключению реактора. Пассивная система защиты не допустила расплавления активной зоны и стабилизировала температуру и реакцию за 35 часов. Никаких дополнительных действий персонала АЭС или аварийных бригад не потребовалось. Всё происходило естественным путём и не привело к порче оборудования.

АЭС «Шидаовань» с парой реакторов HTR-PM. Источник изображения: CNNC

Испытания прошли на АЭС «Шидаовань-1» (Shidaowan-1). Станция содержит два «модульных» реактора с номинальной тепловой мощностью 250 МВт(т). Оба они вращают общую турбину мощностью 211 МВт(э). За счёт добавления новых реакторов (модулей) открывается возможность работы с более мощными генераторами.

АЭС «Шидаовань-1» оснащена высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами с галечным слоем (HTR-PM). Активная зона таких реакторов — это несколько слоёв «гальки», представляющих собой 60-мм шарики из графита, внутри которых находится обогащённый до 8,5 % уран-235. Снаружи шарики покрыты карбидом кремния. Через этот слой продувается нагретый до 250 °C гелий, который всегда будет газообразным за пределами криогенных температур.

Аварийное отключение такого реактора не ведёт к перегреву нейтрального газа сверх рабочей температуры 750 °C. Более того, за счёт эффекта доплеровского уширения по мере аварийного разогрева топлива реакция распада затухает сама собой. Остановка всех обслуживающих реактор машин уже через несколько минут ведёт к снижению интенсивности реакции распада, тогда как обесточивание или остановка насосов на обычных водных реакторах под давлением заканчивается расплавлением активной зоны и выбросами радиоактивных продуктов распада вместе с паром и разложившейся на водород и кислород водой.

Инженеры были полностью уверены в надёжности реактора HTR-PM и пассивных систем защиты, что они впервые в мире доказали на аварийном отключении коммерческого реактора. Раньше подобный опыт был поставлен лишь на опытном реакторе HTR-PM, созданном десятилетия назад в Германии. Остановка всех систем физически не может привести к повышению температуры в активной зоне до 1600 °C, что подтвердили испытания. Загруженное в реактор топливо в виде «гальки» спокойно переносит такие температуры без разрушения. Реакция распада и температура в активной зоне стабилизировались через 35 часов после «аварии». После этого реакторы можно было снова запускать в работу как ни в чём не бывало.