Расплавление активной зоны ядерного реактора


Расплавле́ние акти́вной зоны я́дерного реа́ктора (также сленговое мелтдаун от англ. meltdown) — неофициальный термин, означающий тяжёлую ядерную аварию, в результате которой ядерное топливо в реакторе может быть повреждено из-за перегрева. Официальными международными организациями термин не признаётся.[1][2]

Однако, в истории космонавтики была такая ситуация - Космос-367, через 110 минут работы ЯЭУ БЭС-5 "Бук" произошло частичное расплавление активной зоны реактора БР-5А, активная зона была выведена на орбиту захоронения[источник не указан 345 дней].

Поскольку основная часть продуктов деления в типичном реакторе содержится внутри топливных таблеток, обширная утечка радиоактивных веществ может произойти только при разрушении содержащих их тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов). Одной из причин разрушения ТВЭЛов может быть их расплавление под воздействием высокой температуры.

Существует теоретическая, хотя и маловероятная, возможность того, что при расплавлении ядерного топлива температура в нём будет настолько высокой, что оно будет способно прожечь корпус реактора и фундамент. Крайне малая вероятность такого события насмешливо подчёркивается названием «китайский синдром», произошедшим от шутки, что при тяжёлой аварии на АЭС ядерное топливо якобы способно прожечь всю Землю насквозь и дойти до Китая.

В некоторых проектах реакторов (ВВЭР-1200, EPR[англ.]) добавлено устройство локализации расплава (ловушка расплава), которое препятствует проникновению расплава до фундамента. Ловушка создаёт отрицательную реактивность для расплава, ввиду большого сечения захвата нейтронов у жертвенного материала, находящегося в ловушке, и предназначенного для охлаждения расплава (поскольку сам жертвенный материал должен частично расплавиться, а изобарный фазовый переход является процессом очень энергоёмким по сравнению с изобарным нагреванием твердого тела) и поглощения тепловых нейтронов для "гашения" самоподдерживающейся цепной реакции деления. Сама же ловушка изготовлена из более тугоплавкого материала по сравнению с жертвенным материалом. Заливать ловушку водой запрещается по следующим причинам: