Избежать Чернобыля. Что происходит, когда АЭС теряет энергоблоки?

АЭС без буквы «э»

Около 05:00 в четверг произошло отключение трех энергоблоков Калининской атомной электростанции, которая по итогам 2018 года выполнила плановое задание ФАС на 103,86% и поставила рекорд выработки электроэнергии за всю историю эксплуатации АЭС в России: 35,2 миллиарда киловатт-час.

Отключение энергоблоков произошло после короткого замыкания на трансформаторе токе 750-киловольтной линии. Автоматика отключила три из четырех реакторов станции. Первый и второй блоки заглушили полностью, так как направлять энергию было некуда, а четвертый работал на, так сказать, холостом ходу. Причиной остановки последнего стал прорыв уплотнителя в турбине.

В результате аварии на АЭС две высоковольтные линии электропередачи — «Белозерская» и «Опытная» (обе напряжением по 750 киловольт) — отключились. Рабочая мощность станции упала на три тысячи мегаватт.

Как отметили в Минэнерго, граждане не почувствовали никаких изменений после отключения блоков АЭС. Радиационный фон на станции и около нее не изменился. По словам начальника городской Единой дежурной диспетчерской службы Елены Семеновой, уровень радиации находится на отметке девять микрорентген (норма — 25 микрорентген в час). Отмечается, что аварийно-восстановительные работы продолжаются. В течение двух суток станция выйдет на нормальный режим работы.

По словам директора департамента коммуникаций АО «Концерн Росэнергоатом» Андрея Тимонова, короткие замыкания на трансформаторе — нормальное событие для работы любой электростанции.

Гайд по миру атомной энергетики

В составе Калининской АЭС четыре энергоблока с водо-водяными реакторами модели ВВЭР-1000 мощностью тысячу мегаватт в час каждый. Реакторы этого вида занимают ведущее место в мировой практике по высокой степени безопасности. Например, на Чернобыльской АЭС были реакторы типа РМБК-1000.

Энергоблок — это конструкция из стали и бетона, внутри которой находятся ядерный реактор, турбина, паровой котел, трансформатор и другое оборудование. Его задача — получать энергию, которая появляется при расщеплении атомов изотопа урана-235, и преобразовывать ее в электричество. Энергоблоки бывают одноконтурными и двухконтурными. РМБК имеют один контур. В таких схемах все оборудование работает в радиоактивных условиях, что осложняет его ремонт. А в ВВЭР (то есть те, что установлены на Калининской АЭС) два контура. То есть у них есть фишка, при которой даже в случае ЧП можно избежать контакта радиоактивного элемента с водой или водяным паром.

Таким образом, мы подошли к самому важному — принципу работы всей электростанции. Схематично это выглядит так:

Никакой магии в работе системы нет. Атомный реактор, говоря упрощенно, представляет собой большой вертикальный цилиндр, внутри которого есть стержни из ядерного топлива и контролирующие стержни. Они нужны, чтобы делить уран-235 или плутоний-239. Процесс сопровождается выделением тепла.

Внутри реактора циркулирует обычная вода, очищенная от всех примесей. Он запускается, когда из его активной зоны извлекаются стержни, поглощающие нейтроны. Во время цепной реакции высвобождается тепло. Циркулируя через активную зону реактора и омывая топливные элементы, вода нагревается. Проходя внутри теплообменных труб парогенератора, вода первого контура отдает тепло воде второго контура, не соприкасаясь с ней. Это исключает попадание радиоактивных веществ за пределы реакторного зала.

Атомный реактор является фактически большим кипятильником, который нагревает воду. Кипяток направляется к другому контуру с водой, превращающейся в пар. Этот пар крутит большую турбину, которая и приводит в движение генератор, вырабатывающий уже электричество. Нагретую воду нужно куда-то направить. Для этого придумали целые охладительные башни — градирни. Снизу подается поток воздуха, который испаряет часть воды, а часть просто охлаждается и падает вниз.

Катастрофа невозможна

Исполняющий обязанности директора Чернобыльской АЭС (1986), руководитель Международного союза ветеранов атомной энергетики и промышленности Юрий Сараев в беседе с «360» призвал не паниковать. Он отметил, что катастрофа на АЭС «в настоящее время невозможна», так как после Чернобыля и Фукусимы приняты все возможные меры, чтобы не допустить аварии.

Доктор технических наук Владимир Кузнецов в разговоре с «360» объяснил, что при коротком замыкании в трансформаторе специалисты действуют по одному из двух сценариев: либо останавливают реактор кнопкой аварийной защиты, либо постепенно снижают мощность со сбросом пара в технологический конденсатор. Оба варианта «носят нормальный характер», а станция и реактор к этому «абсолютно готовы». «Штатная операция, которая происходит довольно часто», — подчеркнул специалист.

У Кузнецова появились вопросы лишь к тому, что отключились сразу три энергоблока. Это не проблема для населения, однако для работников АЭС — повод для расследования.