Bezpieczeństwo jądrowe Bariery bezpieczeństwa; Awaria reaktywnościowa; Awaria związana z ucieczką chłodziwa – LOCA; Obudowa bezpieczeństwa; Ciepło powyłączeniowe paliwa; Awaria TMI; Awaria reaktora w Czernobylu; Efekt zatrucia ksenonem – jama jodowa; Ewolucja energetyki jądrowej; Chłodzenie awaryjne obudowy bezpieczeństwa; Chłodzenie awaryjne rdzenia reaktora. Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/1

Bezpieczeństwo jądrowe Bezpieczna eksploatacja reaktora jądrowego polega na utrzymaniu wysokoaktywnych produktów rozszczepienia w izolacji od środowiska i ludzi; Sytuacje niebezpieczne pojawiają się w przypadku zniszczenia barier oddzielajacych produkty rozszczepienia od środowiska i ludzi; Bariery te mogą ulec zniszczeniu jeśli pojawi się sytuacja, gdy wytworzona w paliwie energia cieplna nie będzie odebrana przez chłodziwo. Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/2

Bariery bezpieczeństwa Wykład 4/3 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/3

Awaria reaktywnościowa -przyrost dodatniej reaktywności Uszkodzenie koszulki paliwa Gwałtowny wzrost mocy reaktora Produkty rozszczepienia Zr+2H2O>2H2+ZrO2 3UO2+2H2O>2H2+U3O8 Awaria reaktywnościowa -przyrost dodatniej reaktywności Wrzenie chłodziwa Pogorszenie odbioru ciepła Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/4

Awaria reaktywnościowa Przeciwdziałanie: Reaktory LWR: Ujemny współczynnik reaktywność/moc; Wprowadzenie prętów bezpieczeństwa; Wtrysk wody z roztworem kwasu borowego; Reaktory RBMK: Dodatni współczynnik reaktywność/moc; Wprowadzenie prętów bezpieczeństwa. Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/5

Awaria reaktywnościowa Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/6

Awaria ucieczki chłodziwa-LOCA Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/7

Awaria typu LOCA Spadek ciśnienia chłodziwa Wytwarzanie wodoru! Produkty rozszczepienia Wytwarzanie wodoru! Zr+2H2O>2H2+ZrO2 3UO2+2H2O>2H2+U3O8 Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/8

Obudowa bezpieczeństwa Wodór Katalityczne utleniacze wodoru; Kondensator lodowy; Zraszacze przestrzeni wewnątrz obudowy bezpieczeństwa. Wtrysk wody z kwasem borowym do przestrzeni zbiornika reaktora. Mieszanina parowo – wodna Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/9

Ciepło powyłączeniowe paliwa Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/10

Awaria TMI Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/11

Awaria reaktora w Czernobylu Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/12

Awaria reaktora w Czernobylu . Zastosowanie grafitu jako moderatora i wody jako chłodziwa – w konsekwencji dodatni współczynnik reaktywnościowy mocy reaktora; usunięcie wody i dodatni efekt reaktywnościowy; Specyficzna konstrukcja elementów regulacyjnych i bezpieczeństwa – obecność końcówek powodujących powstanie dodatniego efektu reaktywnościowego; Sposób prowadzenia eksperymentu: długotrwała praca na małej (niedopuszczalnej) mocy reaktora powodujące „wpadnięcie reaktora w jamę jodową” a następnie wymuszenie wzrostu mocy reaktora. Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/13

Awaria reaktora w Czernobylu Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/14

Awaria reaktora w Czernobylu Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/15

Awaria reaktora w Czernobylu Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/16

Efekt zatrucia ksenonem 52Te135 > 53I135 > 54Xe135 > 55Cs135 > 56Ba135 2 106a 19,2 s 6,6 h 9,1 h Symulator Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/17

Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/18

Chłodzenie awaryjne obudowy bezpieczeństwa Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/19

Chłodzenie awaryjne rdzenia Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/20

Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/

Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/

Energetyka jądrowa Luty – marzec 2006 Wykład 4/