Атомная электростанция Уоттс Бар в Теннесси

Введение

Ядерная электростанция в округе Риа, штат Теннесси

Уоттс-Барская атомная электростанция – это пара ядерных реакторов, принадлежащих Управлению долины Теннесси (TVA) и используемых для выработки электроэнергии. Она расположена на территории площадью 1770 акров (7,2 км²) в округе Риа, штат Теннесси, недалеко от города Спринг-Сити, между городами Чаттануга и Ноксвилл. Уоттс-Бар обеспечивает электроэнергией около 1 200 000 домохозяйств в долине Теннесси. Строительство станции началось в 1973 году, и она включает в себя два водо-водяных реактора Westinghouse: блок № 1, завершенный в 1996 году, и блок № 2, завершенный в 2015 году. У блока № 1 зимняя надежная генерирующая мощность составляет 1167 мегаватт. Мощность блока № 2 составляет 1165 мегаватт. Блок № 2 – первый новый энергетический реактор, введенный в эксплуатацию в 21 веке в США, и один из трех реакторов, поступивших в эксплуатацию в этот период, наряду с блоками 3 и 4 электростанции Vogtle Electric Generating Plant.

Единица 1

Строительство началось 23 января 1973 года и столкнулось со множеством задержек. После остановки строительства на обоих блоках в 1985 году, оно возобновилось на блоке 1 в 1992 году. Первая критичность была достигнута 1 января 1996 года, а коммерческая эксплуатация началась 5 мая 1996 года. В начале 2000-х годов четыре оригинальных парогенератора были заменены на агрегаты из инконеля 690, который более устойчив к коррозионному растрескиванию. В 2007 году Совет директоров Tennessee Valley Authority (TVA) одобрил завершение строительства блока 2 1 августа, а строительство возобновилось 15 октября. Ожидалось, что проект обойдется в 2,5 миллиарда долларов и потребует привлечения около 2300 рабочих-подрядчиков. После завершения строительства планировалось трудоустроить 250 человек. Окончательная стоимость станции оценивается в 6,1 миллиарда долларов. Спустя год после землетрясения и цунами Тохоку в 2011 году и последовавшей за этим ядерной аварии на Фукусиме Дайичи, Комиссия по ядерному регулированию (NRC) выпустила 9 распоряжений о повышении безопасности на отечественных АЭС. Два из них относились к блоку 2 Watts Bar и требовали внесения изменений в конструкцию: "Распоряжение о стратегиях смягчения последствий" и "Распоряжение об инструментальном контроле бассейна выдержанного топлива". В феврале 2012 года TVA заявила, что изменения в конструкции Watts Bar 2 частично стали причиной превышения бюджета и отставания от графика. TVA объявила о существенном завершении строительства в августе 2015 года и запросила у сотрудников NRC продолжить окончательное лицензионное рассмотрение; 22 октября NRC одобрила сорокалетнюю лицензию на эксплуатацию блока 2, что ознаменовало официальное завершение строительства и позволило установить ядерное топливо и провести последующие испытания. 15 декабря 2015 года TVA объявила, что реактор полностью загружен топливом и готов к испытаниям на критичность и наращиванию мощности. В марте 2016 года Комиссия по ядерному регулированию охарактеризовала проект как "неблагоприятную рабочую среду", где сотрудники не решаются поднимать вопросы безопасности из-за опасения репрессий. В 2016 году пожар на трансформаторе отложил начало коммерческой эксплуатации, запланированной на конец лета. Коммерческая эксплуатация началась в октябре 2016 года после замены поврежденного трансформатора, завершения проверки затронутого оборудования на распределительном устройстве и завершения окончательного испытания на полную мощность. 19 октября 2016 года Watts Bar 2 стал первым реактором в США, вышедшим на коммерческую эксплуатацию с 1996 года. Из-за неисправностей в конденсаторе TVA отключила его 23 марта 2017 года. Конденсатор, установленный во время первоначальной фазы строительства станции в 1970-х годах, получил структурную поломку в одном из своих секций. 1 августа 2017 года блок был перезапущен после четырех месяцев ремонта конденсатора. В 2022 году четыре оригинальных парогенератора, установленных в 1970-х годах, были заменены на агрегаты из инконеля 690, который более устойчив к коррозионному растрескиванию и, как ожидается, прослужит весь срок службы станции. Замена агрегатов потребовала прорезания двух больших отверстий в защитной оболочке. Из-за радиоактивного загрязнения старые агрегаты будут храниться до вывода станции из эксплуатации.

The construction began on 23 January 1973, and suffered from many delays. After construction was halted on both units in 1985, construction resumed on Unit 1 in 1992. First criticality was achieved on 1 January 1996 and commercial operation began on May 5, 1996. In the early 2000s, the four original steam generator units were replaced with units made from Inconel 690 which is more resistant to stress corrosion cracking. In 2007, the Tennessee Valley Authority (TVA) Board approved completion of Unit 2 on August 1, and construction resumed on October 15. The project was expected to cost $2.5 billion, and employ around 2,300 contractor workers. Once finished, it was expected to employ 250 people in permanent jobs. The final cost of the plant is estimated at $6.1 billion. A year after the 2011 Tōhoku earthquake and tsunami and subsequent Fukushima Daiichi nuclear disaster, the Nuclear Regulatory Commission (NRC) issued 9 orders to improve safety at domestic plants. Two applied to Watts Bar Unit 2 and required design modifications: "Mitigation Strategies Order" and "Spent Fuel Pool Instrumentation Order". In February 2012, TVA said the design modifications to Watts Bar 2 were partially responsible for the project running over budget and behind schedule. TVA declared construction substantially complete in August 2015 and requested that NRC staff proceed with the final licensing review; on October 22, the NRC approved a forty year operating license for Unit 2, marking the formal end of construction and allowing for the installation of nuclear fuel and subsequent testing. On December 15, 2015, TVA announced that the reactor was fully loaded with fuel and ready for criticality and power ascension tests. In March 2016, the Nuclear Regulatory Commission described the project as a "chilled work environment," where employees are reluctant to raise safety concerns for fear of retribution. as of 2016, a transformer fire had delayed the start of commercial operation past the late summer goal. Commercial operation started in October 2016, once the affected transformer was replaced, operators completed the inspection on the switchyard affected equipment and the final full power testing was completed. On October 19, 2016 the Watts Bar 2 was the first United States reactor to enter commercial operation since 1996. Due to failures in its condenser, TVA took it offline on March 23, 2017. The condenser, which was installed during the original construction phase of the plant in the 1970s, suffered a structural failure in one of its sections. On August 1, 2017 the unit was restarted after four months of repairs to the condenser. In 2022, the four original steam generator units installed in the 1970s were replaced with units made from Inconel 690 which is more resistant to stress corrosion cracking, and expected to last the life of the plant. Replacing the units involved cutting two large holes in the containment building. Because of radioactive contamination the old units will be kept until the plant is decommissioned.

Производство трития

Лицензия NRC на эксплуатацию Уоттс-Бара была изменена в сентябре 2002 года, чтобы разрешить облучение стержней, поглощающих нейтроны и производящих тритий, на Уоттс-Баре для производства трития для Национального управления ядерной безопасности Министерства энергетики США (DOE) с целью поддержания боеспособности ядерного оружия Америки. Тритий, являющийся топливом для ядерного оружия, имеет период полураспада 12,3 года, что означает, что он распадается на 5,5% в год и требует периодического восполнения. Поправка к лицензии Уоттс-Бара позволяет TVA облучать до приблизительно 2000 стержней, производящих тритий, в реакторе Уоттс-Бара. TVA начала облучение стержней для производства трития на блоке №1 Уоттс-Бара осенью 2003 года. TVA извлекла эти стержни из реактора весной 2005 года. DOE успешно доставила их на свой объект по извлечению трития на Саванна-Ривер-Сайт в Южной Каролине. DOE возмещает TVA стоимость услуг облучения, а также выплачивает TVA плату за каждый облученный стержень, производящий тритий. В период проведения этих работ реактор должен быть загружен "незарезервированным" ураном (то есть ураном, не подлежащим юридическим или договорным ограничениям на использование исключительно в мирных целях, в отличие от большинства урана, используемого на коммерческих реакторах). Технологии и оборудование, а также топливо, используемое для его производства, должны быть американского происхождения.

Окружающее население

NRC определяет две зоны планирования действий в чрезвычайных ситуациях вокруг атомных электростанций: зону распространения радиоактивного шлейфа радиусом 10 миль (16 км), основное внимание в которой уделяется воздействию и вдыханию радиоактивного загрязнения, переносимого по воздуху, и зону загрязнения продуктов питания и воды радиусом около 50 миль (80 км), основное внимание в которой уделяется потреблению загрязненных радиоактивностью продуктов питания и жидкости. Согласно анализу данных переписи населения США, проведенному для msnbc.com, население США в 2010 году в пределах 10 миль (16 км) от Уоттс-Бара составляло 18 452 человека, что на 4,1% больше по сравнению с предыдущим десятилетием. Население США в пределах 50 миль (80 км) в 2010 году составляло 1 186 648 человек, что на 12,8% больше, чем в 2000 году.

Сейсмический риск

По оценке Комиссии по ядерному регулированию, вероятность возникновения землетрясения, достаточно сильного для повреждения активной зоны реактора на АЭС Уоттс-Бар, составляет 1 к 27 778, согласно исследованию NRC, опубликованному в августе 2010 года. Эпицентр землетрясения 2018 года в Южных Аппалачах находился в двух милях к востоку от станции. TVA сообщила, что объекты станции спроектированы для противостояния сейсмическим воздействиям и не пострадали от землетрясения, однако персонал проведет дополнительные проверки в качестве меры предосторожности.