Кіріспе

Совет / Ресей ядролық реакторының түрі

Су-су энергетикалық реакторы (WWER), немесе VVER (водо-водяной энергетический реактор; vodo vodyanoi enyergeticheskiy reaktor; су-су қуат реакторы) – бастапқыда КСРО-да, ал қазір Ресейде «ОКБ Гидропресс» компаниясымен әзірленген басымды су реакторының бірнеше жобалары. Мұндай реактор идеясын Курчатов институтында Савелий Моисеевич Фейнберг ұсынған. VVER реакторлары 1970 жылдарға дейін әзірленген және одан бері үздіксіз жаңартылып келеді. Осының нәтижесінде VVER атауы I буын реакторларынан бастап қазіргі заманғы III+ буын реакторларына дейінгі реакторлардың кең ауқымымен байланысты. Электр қуаты 70-тен 1300 МВт-қа дейін, ал қазіргі әзірленудегі жобалар 1700 МВт-қа дейін жетеді. Сонымен қатар, құрылысы басталған кейбір жобалар тоқтатылды.

Тарих

Ең алғашқы VVER реакторлары 1970 жылға дейін салынған. VVER 440 V230 үлгісі 440 МВт электр қуатын беретін ең көп таралған конструкция болды. V230-да әрқайсысы көлденең бу генераторы бар алты негізгі салқындатқыш контуры қолданылады. VVER 440-тың модификацияланған нұсқасы, V213 үлгісі, совет конструкторлары қабылдаған алғашқы ядролық қауіпсіздік стандарттарының нәтижесі болды. Бұл үлгіге авариялық жағдайда өзекті салқындату және қосымша сумен жабдықтау жүйелері, сондай-ақ аварияны локализациялау жүйелері қосылды. Ірі VVER 1000 1975 жылдан кейін әзірленді және төрт контурлы жүйе болып табылады, ол қорғаныш құрылысында орналасқан және буды спрейлеу арқылы басу жүйесімен (Авариялық өзекті салқындату жүйесі) жабдықталған. VVER реакторларының жобалары автоматты басқару, пассивті қауіпсіздік және Батыс Еуропаның III буынына жататын реакторлармен байланысты оқшаулау жүйелерін қамту үшін жетілдірілді. VVER 1200 – қазіргі уақытта құрылысқа ұсынылып жатқан нұсқа, ол VVER 1000-ның қуаты шамамен 1200 МВтэ (жалпы қуаты) дейін арттырылған және қосымша пассивті қауіпсіздік мүмкіндіктерін ұсынатын эволюциялық дамуы. Бірінші VVER 1300 (VVER TOI) 1300 МВтэ блогының құрылысы 2018 жылы басталды. немесе реакторлық ыдыс қақпағы3: Реакторлық қысым ыдысы4: кіретін және шығатын соплолар5: реакторлық өзектің цилиндрі немесе өзектік қаптамасы6: реакторлық өзегі7: отын ұялары]] Ресейлік аббревиатура VVER «су-су энергиялық реакторы» (яғни сумен салқындатылатын, сумен баяулатылатын энергиялық реактор) дегенді білдіреді. Бұл – қысымды су реакторының (PWR) бір түрі. VVER (алыс), Леопольдов (алыс) және Хлоховец (алыс) қалалары мен Чехия Республикасындағы Темелин АЭС Тын-над-Влтава қаласына жылумен жабдықтайды. Дукованы АЭС-інен жылуды Брно қаласына (Чехияның екінші ірі қаласы) беру жоспарлануда, бұл оның жылу қажеттілігінің үштен екі бөлігін қамтиды.

Қауіпсіздік кедергілері

Ядролық реакторлардың ерекшелігі – радиоактивті материалдың сыртқа шығуына кедергі жасайтын қабатты қауіпсіздік кедергілері. VVER реакторлары үш қабаттан тұрады:

Отын ұялары: уран диоксидінен жасалған ыстыққа және жоғары қысымға төзімді керамикалық отын гранулаларын герметикалық цирконий қорытпасы (Zircaloy) қаптауы қамтамасыз етеді. Реакторлық қысым ыдысы қабырғасы: бүкіл отын жинағы мен бірінші контурдың салқындатқышын герметикалық түрде қоршап тұратын массивті болат қабық. Реактор ғимараты: бірінші контурдың бұзылуы салдарынан туындайтын қысымға төтеп беруге жеткілікті күшті бетонды қорғау құрылысы. RBMK реакторларымен – Чернобыль апатына себеп болған тип – салыстырғанда, VVER табиғи түрде қауіпсіз конструкцияны қолданады, себебі салқындатқыш бір мезгілде баяулағыш болып табылады және барлық PWR сияқты, конструкциясы бойынша теріс бос коэффициентіне ие. Ол RBMK реакторларындағы графит баяулағышынан туындайтын реактивтіліктің артуы және салқындатқыш апат жағдайында қуаттың күрт өзгеруі тәуекелі жоқ. RBMK реакторлары олардың үлкен көлемділігіне байланысты құнын азайту мақсатында оқшаулау құрылыстарызсыз салынған; VVER реакторының ядросы одан әлдеқайда кішкентай.

VVER-440

VVER 440 типінің ең алғашқы нұсқаларының бірі ретінде, оның қоршау құрылысының дизайнында бірқатар мәселелер анықталды. V 230 және одан ертерек модельдер сияқты, бастапқыда үлкен диаметрлі құбырдың зақымдануына төтеп беруге есептелмегендіктен, өндіруші жаңа V 213 моделіне «көпіршік конденсаторы мұнарасы» деп аталатын құрылғыны қосты. Бұл мұнараның қосымша көлемі мен су қабаттарының саны жылдам шығатын будың күшін басуға, қоршаудан будың шығуына жол бермейтін мақсатта жасалған. Осының салдарынан, VVER 440 V 230 және одан ертерек конструкциядағы станциялары бар барлық елдер Еуропалық Одақтың саясаткерлері тарапынан оларды толығымен тоқтатуға мәжбүр болды. Осы себепті Бохунице атом электр станциясы екі реакторды, ал Козлодуй атом электр станциясы төрт реакторды жабуға мәжбүр болды. Ал Грайфсвальд атом электр станциясының жағдайында, Германияның реттеуші органы Берлин қабырғасы құлағаннан кейін бұрыннан осындай шешім қабылдаған еді.

VVER-1000

Алғашқыда VVER реакторының жобасы 35 жыл бойы жұмыс істеуге арналған еді. Одан кейін, отын және басқару таяқшалары каналдары сияқты маңызды бөліктерді толық ауыстыруды қамтитын, орта өмір сүру кезеңіндегі күрделі жөндеу қажет деп есептелді. RBMK реакторлары 35 жылда жапсыру бағдарламасын қарастырғандықтан, жобалаушылар бастапқыда VVER типінде де осылай болуы керек деп шешті, дегенмен олар RBMK типінен мықтырақ. Ресейдегі көптеген VVER станциялары қазір 35 жылдық шегіне жетіп, одан асып түсуде. Жақындағы жобалау зерттеулері жабдықты ауыстыру арқылы қызмет ету мерзімін 50 жылға дейін ұзартуға мүмкіндік берді. Жаңа VVER реакторлары ұзартылған қызмет мерзімімен жабдықталған болады. 2010 жылы Нововоронеждегі ең ескі VVER 1000 реакторы, оның қызмет ету мерзімін тағы 20 жылға ұзарту мақсатында жаңғырту үшін тоқтатылды; мұндай қызмет ету мерзімін ұзартуды алғаш рет өткізген реактор. Жұмысқа басқару, қорғау және авариялық жүйелерді жаңғырту, сондай-ақ қауіпсіздік және радиациялық қауіпсіздік жүйелерін жетілдіру кіреді. 2018 жылы «Росатом» реакторлық қысым ыдыстарындағы радиациялық зақымдануды азайтатын және қызмет ету мерзімін 15-30 жылға дейін ұзартатын термиялық қайта кристалдандыру (annealing) техникасын жасағанын хабарлады. Бұл Балаково атом электр станциясының 1-ші блогында сынақтан өткізілді.

VVER-1200

VVER 1200 (немесе NPP 2006 немесе AES 2006) – ішкі және экспорттық қолдану үшін ұсынылатын VVER 1000-ның жетілдірілген нұсқасы. Реактордың конструкциясы отынның тиімділігін арттыру мақсатында жаңартылды. Техникалық сипаттамаларында 1 кВт қуатқа 1200 долларлық бір түнгі құрылыс шығыны, 54 айлық жоспарланған құрылыс мерзімі, 90% қуат коэффициентімен 60 жылдық жобалық өмір сүру мерзімі және VVER 1000-ға қарағанда 35% аз операциялық персонал қажеттігі қарастырылған. VVER 1200-дың жалпы және таза жылу тиімділігі сәйкесінше 37,5% және 34,8% құрайды. VVER 1200 электр станциясы 1198 МВт қуат өндіреді. Бірінші екі блок Ленинград ядролық электр станциясы-II және Нововоронеж ядролық электр станциясы-II-де салынды. Ленинград-II конструкциясына ұқсас VVER 1200/491 типтес реакторлар жоспарлануда (Калининград және Нижний Новгород АЭС-тері) және құрылысы жүріп жатыр. Нововоронеж-II АЭС-інде орнатылған VVER 1200/392M типі Северск, Орталық және Оңтүстік Орал АЭС-тері үшін де таңдалды. VVER TOI (VVER 1300/510) конструкциясы негізінде стандартты нұсқа VVER 1200/513 ретінде әзірленді. 2012 жылдың шілдесінде Беларусьтің Островец қаласында екі AES 2006 құрылысы туралы келісімге қол қойылды, сондай-ақ Ресей жобалық шығындарды жабу үшін 10 миллиард доллар көлемінде несие беруге келісім берді. Финляндиядағы Ханхикиви ядролық электр стансасына AES 2006 тендері ұсынылып жатыр. Жеткізу шарты 2013 жылы қол қойылды, бірақ 2022 жылы, негізінен Ресейдің Украинаға басып кіруіне байланысты тоқтатылды. 2017 жылдың 30 қарашасында Бангладештің Руппур ядролық электр стансасындағы екі VVER 1200/523 блогының біріншісі үшін ядролық аралдың негізгі фундаментіне бетон құйылды. Бұл Бангладештің 2,4 ГВт қуатты ядролық электр стансасы болады. 2,4 ГВт қуат өндіретін екі блок 2023 және 2024 жылдары іске қосылуы жоспарлануда. 2019 жылдың 7 наурызында Қытай Ұлттық Ядролық Корпорациясы және Atomstroyexport төрт VVER 1200 құрылысы бойынша егжей-тегжейлі келісімшартқа қол қойды, олардың екеуі Тяньвань ядролық электр стансасында, ал екеуі Сюдабао ядролық электр стансасында салынады. Құрылыс 2021 жылдың мамырында басталады және барлық блоктардың коммерциялық пайдалануға кіруі 2026-2028 жылдар аралығында күтілуде. 2020 жылдан бастап 18 айлық отын ауыстыру циклы сынақтан өтеді, бұл бұрынғы 12 айлық циклмен салыстырғанда қуатты пайдалану коэффициентін жақсартады.

Қауіпсіздік белгілері

Атом электр станциясының ядролық бөлігі бір ғимаратта орналасқан, ол қорғаныс және зымыраннан қорғау қалқаны ретінде қызмет етеді. Реактор мен бу генераторларынан басқа, бұл жаңартылған отын құю машинасы мен компьютерлік реакторды басқару жүйелерін қамтиды. Сондай-ақ, осы ғимараттың ішінде авариялық жүйелер орналасқан, оның ішінде авариялық жағдайлардағы өзекті салқындату жүйесі, авариялық резервтік дизельдік электр қуаты және қосалқы сумен жабдықтау жүйесі бар. AES-92 нұсқасындағы VVER-1000 реакторында, Үндістандағы Куданкулам атом электр станциясы үшін пассивті жылуды кетіру жүйесі қосылды. Бұл жүйе жаңа VVER-1200 және болашақ үлгілерде де сақталды. Жүйе салқындату жүйесі мен қорғаныс күмбезінің үстіне орнатылған су резервуарларына негізделген. Пассивті жүйелер барлық қауіпсіздік функцияларын 24 сағат бойы, ал өзектің қауіпсіздігін 72 сағат бойы қамтамасыз етеді. Ядро ұстағышы Руппур және Эль-Дабаа атом электр станцияларында қолданысқа енгізіледі.

Электр станциялары

+ Жұмыс істеп тұрған, жоспарланған және салынып жатқан VVER қондырғыларының тізімі Электр станциясы Ел Координаттары Реакторлар Ескертпелер Akkuyu Түркия (4 × VVER 1200/513) (AES 2006 TOI стандартымен) Құрылысы жүріп жатыр. Astravets Беларусь (2 × VVER 1200/491) 1-ші блок 2020 жылдан бері жұмыс істейді. 2-ші блок 2023 жылдың мамыр айында іске қосылды. Balakovo Ресей 4 × VVER 1000/320 (2 × VVER 1000/320) 5 және 6-бөлімшелерінің құрылысы тоқтатылды. Бұзуға дайын. Belene Болгария (2 × VVER 1000/466B) 2012 жылы тоқтатылды. Bohunice Словакия 2 × VVER 440/230 2 × VVER 440/213 Әрқайсысы екі реакторы бар V 1 және V 2 екі стансаға бөлінген. V 1 стансасындағы VVER 440/230 блогы 2006 және 2008 жылдары жабылды. Bushehr Иран 1 × VVER 1000/446 (1 × VVER 1000/446) (2 × VVER 1000/528) Бушер учаскесіне бейімделген V 392 нұсқасы. 2-ші блок 2007 жылы «Росатом» компаниясымен тоқтатылды, 3-ші және 4-ші блоктар жоспарланған. Dukovany Чехия 4 × VVER 440/213 2009 және 2012 жылдары 510 МВт-қа дейін жаңартылды. 522 МВт-қа дейін жаңарту жоспарланған. El Dabaa Египет (4 × VVER 1200/529) Құрылысы жүріп жатыр. Greifswald Германия 4 × VVER 440/230 1 × VVER 440/213 (3 × VVER 440/213) Пайдаланудан шығарылды. 6-шы блок аяқталды, бірақ іске қосылмады. 7 және 8-ші блоктардың құрылысы тоқтатылды. Kalinin Ресей 2 × VVER 1000/338 2 × VVER 1000/320 4-ші блоктың құрылысы 1991 жылы тоқтатылды, ал 3-ші блоктың құрылысы 1990 жылы баяулады. 1990 жылдардың басында 3-ші блоктың құрылысы қайта басталды және 2004 жылы пайдалануға берілді. 4-ші блок 2012 жылы. Hanhikivi Финляндия 1 × VVER 1200/491 2022 жылдың наурызынан бастап мерзімі белгісіз кешіктірілді. Келісімшарт 2022 жылдың мамырында тоқтатылды. Khmelnytskyi Украина 2 × VVER 1000/320 (2 × VVER 1000/392B) 4-ші блоктың құрылысы 2021 жылы тоқтатылды. 3-ші блок VVER 1000 ретінде чехиялық Škoda JS компаниясымен аяқталуы жоспарланған, ал 5 және 6-шы блоктарға Westinghouse AP1000 келісімшартына қол қойылды. Kola Ресей 2 × VVER 440/230 2 × VVER 440/213 Барлық блоктардың қызмет мерзімі 60 жылға дейін ұзартылды. Kudankulam Үндістан 2 × VVER 1000/412 (AES 92) (4 × VVER 1000/412) (AES 92) 1-ші блок 2013 жылдың 13 шілдесінен бері жұмыс істейді; 2-ші блок 2016 жылдың 10 шілдесінен бері жұмыс істейді. 3, 4, 5 және 6-шы құрылыс блоктары салынып жатыр. Kozloduy Болгария 4 × VVER 440/230 2 × VVER 1000 Ескі VVER 440/230 блоктары 2004 және 2007 жылдары жабылды. Kursk II Ресей 2 × VVER TOI (2 × VVER TOI) Бірінші VVER TOI. Novovoronezh Ресей 1 x VVER 210 (V 1) 1 x VVER 365 (V 3M) 2 × VVER 440/179 1 × VVER 1000/187 Барлық қондырғылар прототиптер. 1 және 2-ші блоктар тоқтатылды. 3-ші блок 2002 жылы жаңартылды. Novovoronezh II Ресей 2 × VVER 1200/392M (AES 2006) 1-ші блок VVER 1200/392M (AES 2006) прототипі, 2017 жылы іске қосылды, содан кейін 2019 жылы 2-ші блок. Paks Венгрия 4 × VVER 440/213 (2 × VVER 1200/517) Екі VVER 1200 блогы салынып жатыр. Rheinsberg Германия 1 × VVER 70 (V 2) 1990 жылы пайдаланудан шығарылған блок. Rivne Украина 2 × VVER 440/213 2 × VVER 1000/320 (2 × VVER 1000/320) 5 және 6-шы блоктардың жоспары 1990 жылы тоқтатылды. Rooppur Бангладеш 2 × VVER 1200/523 1-ші және 2-ші блоктары салынып жатыр; 2023 және 2024 жылдары іске қосылуы жоспарланған. Rostov Ресей 4 × VVER 1000/320 1990 жылы тоқтатылған 1-ші блок құрылысы 100%-ға жуық аяқталды. Құрылыс 1999-2000 жылдары қайта басталды, 1-ші блок 2001 жылы, ал 4-ші блок 2018 жылы пайдалануға берілді. South Ukraine Украина 1 × VVER 1000/302 1 × VVER 1000/338 1 × VVER 1000/320 (1 × VVER 1000/320) 4-ші блоктың құрылысы 1989 жылы тоқтатылды және 1991 жылы тоқтатылды. Stendal Германия (4 × VVER 1000/320) Барлық 4 блок құрылысы 1991 жылы Германияның қайта бірігуінен кейін тоқтатылды. Temelin Чехия 2 × VVER 1000/320 (2 × VVER 1000/320) Батыс басқару жүйелері. Екі блок та 1086 МВт-қа дейін жаңартылды және 2000 және 2002 жылдары іске қосылды, 3 және 4 блоктар (бірдей типте) 1990 жылы саяси жағдайдың өзгеруіне байланысты тоқтатылды, тек іргетасы аяқталды. 3 және 4-ші блоктар енді басқаша жобаланған. Tianwan Қытай 2 × VVER 1000/428 (AES 91) 2 × VVER 1000/428M (AES 91) (2 × VVER 1200) VVER 1200 құрылысы 2021 жылдың мамыр айында және 2022 жылдың ақпанында басталды. Xudabao Қытай (2 × VVER 1200) Бірінші реактордың құрылысы 2021 жылдың 28 шілдесінде басталды, ал екінші реактордың құрылысы 2022 жылдың 19 мамырында басталды. Zaporizhzhia Украина 6 × VVER 1000/320 Еуропадағы ең ірі атом электр станциясы.