Учёные АГТУ предложили интегрировать абсорбционные холодильные машины в систему аварийного охлаждения ядерных реакторов

В Астраханском государственном техническом университете (АГТУ) завершён первый этап научной работы по повышению безопасности систем аварийного охлаждения ядерных реакторов ВВЭР-1000. Результаты исследования опубликованы в международном журнале «Атомная энергия», который издаётся при поддержке Госкорпорации «Росатом».

Исследование, выполненное учёными кафедры «Теплоэнергетика и холодильные машины» кандидатами технических наук доцентом Александром Евгеньевичем Семёновым и старшим преподавателем Александром Ивановичем Андреевым, сосредоточено на одном из наиболее сложных классов аварий — с полной потерей электропитания, при которой перестают работать активные системы безопасности. Проведено моделирование различных сценариев развития аварии с учётом остаточного тепловыделения, особое внимание уделено авариям с частичным и полным отказом оборудования.

Результаты показали, что существующие системы пассивного отвода тепла недостаточно эффективны: задержка запуска естественного охлаждения и недостаточная площадь теплообмена могут привести к неконтролируемому росту температуры активной зоны.

«Для решения этой проблемы учёные университета предложили инновационный подход — интеграцию абсорбционных холодильных машин в систему охлаждения ядерного реактора. Новая технология позволит использовать тепловую энергию самой активной зоны реактора для работы охлаждающей установки»,

— отмечается в сообщении АГТУ.

В отличие от традиционных решений, предлагаемая система не только отводит тепло, но и усиливает собственную эффективность за счёт повторного использования этого тепла.

Абсорбционная холодильная машина производит холод, используя тепло вместо электричества. Это особенно важно в условиях аварии с полным обесточиванием — система остаётся полностью работоспособной. Наибольшая эффективность установки достигается именно в критических режимах, когда остаточное тепловыделение реактора максимально и служит «топливом» для генерации холода.

По оценкам исследователей, внедрение системы позволит персоналу получить дополнительные несколько часов для стабилизации ситуации, а при низком уровне тепловыделения — полностью предотвратить аварию. Модернизация действующих энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 по предложенной технологии признана перспективной и реализуемой.

Следующий этап работы направлен на адаптацию технологии для транспортных ядерных установок, включая судовые реакторы, а также на сотрудничество с конкретными проектами атомных станций.