АНАЛІЗ СЦЕНАРІЮ ВАЖКОЇ АВАРІЇ В БАСЕЙНІ ВИТРИМКИ ВІДПРАЦЬОВАНОГО ЯДЕРНОГО ПАЛИВА СВЯП-1

Abstract

Представлено підходи до моделювання басейну витримки (БВ) для сховища відпрацьованого ядерного палива (СВЯП-1) та результати теплогідравлічних розрахунків сценаріїв важкої аварії у БВ. Розглядається сценарій важкої аварії після землетрусу з тривалим знеструмленням й утворенням течі крізь металеве облицювання днища басейну. За результатами розрахунків визначено динаміку основних процесів, що супроводжують розвиток важкої аварії у БВ. Ключові результати розрахунків: темп зростання середньо-об'ємної температури води в басейні на початковому етапі розвитку аварії – 0,6 °С/год.; час зниження рівня води до верхньої частини відпрацьованих тепловиділяючих збірок – 51800 с (~14,4 год.); повне осушення БВ відбувається приблизно за 64800 с (~18 год.); температура твела досягає значення 1473 К за 66500 с (~18,5 год.), а температура палива значення 2813 К за 77400 с (21,5 год.) після початку аварії. При підвищенні температури оболонок твелів вище 1100 К починається їх окислення водяною парою з інтенсивним утворенням водню і виділенням тепла. Під час згоряння водню виділиться енергія, яка дорівнює в середньому близько 260 кДж/моль реагенту. Під час вибуху ~105 моль водню, що утворився, виділиться енергія понад 3 • 107 кДж, яка буде розсіяна у вигляді імпульсу тривалістю в долі секунди. Подальший розвиток важкої аварії може викликати руйнування БВ, з проплавленням днища. Попадання водню в повітряну атмосферу призведе до утворення вибухонебезпечної суміші, що створить умови для загоряння, вибуху, руйнування СВЯП-1 і виходу радіоактивності за її межі. Отримані результати кількісного аналізу можуть бути використані з метою вдосконалення існуючих розрахункових моделей БВ. Це дасть змогу отримання більш правдивих розрахункових даних щодо розвитку аварійних процесів у БВ енергоблоків АЕС.