Защитное здание
Защитная оболочка представляет собой армированную стальную, бетонную или свинцовую конструкцию, в которой находится ядерный реактор . Он предназначен для предотвращения утечки радиоактивного пара или газа в любой аварийной ситуации при максимальном давлении в диапазоне от 275 до 550 кПа (от 40 до 80 фунтов на квадратный дюйм) [ нужна ссылка ] . Защитная оболочка является четвертым и последним барьером для радиоактивного выброса (часть стратегии глубокоэшелонированной защиты ядерного реактора ), первым из которых является сама топливная керамика , вторым - металлические оболочки топливных труб, третьим - корпус реактора и система теплоносителя . [2]
Каждая атомная станция в США спроектирована так, чтобы выдерживать определенные условия, которые обозначены как «проектные аварии» в Заключительном отчете по анализу безопасности (FSAR). FSAR доступен для всеобщего обозрения, обычно в публичной библиотеке рядом с атомной станцией.
Само здание защитной оболочки обычно представляет собой герметичную стальную конструкцию, в которой находится реактор, обычно изолированный от внешней атмосферы. Сталь либо отдельно стоит, либо крепится к бетонному противоракетному щиту. В Соединенных Штатах конструкция и толщина защитной оболочки и противоракетного щита регулируются федеральными нормами (10 CFR 50.55a) и должны быть достаточно прочными, чтобы без разрушения выдержать удар полностью загруженного пассажирского авиалайнера. [3]
Несмотря на то, что защитная оболочка играет решающую роль в наиболее тяжелых авариях ядерных реакторов, она предназначена только для удерживания или конденсации пара в краткосрочной перспективе (при крупных авариях с разрывом), а долгосрочный отвод тепла по-прежнему должен обеспечиваться другими системами. Во время аварии на Три-Майл-Айленде граница давления в защитной оболочке была сохранена, но из-за недостаточного охлаждения через некоторое время после аварии операторы преднамеренно выпустили радиоактивный газ из защитной оболочки, чтобы предотвратить избыточное давление. [4] Это, в сочетании с дальнейшими отказами, привело к выбросу в атмосферу до 13 миллионов кюри радиоактивного газа во время аварии. [5]
Хотя АЭС « Фукусима-дайити» безопасно работала с 1971 года, землетрясение и цунами, выходящие далеко за пределы проектных норм, привели к выходу из строя сети переменного тока, резервных генераторов и аккумуляторов, что привело к выходу из строя всех систем безопасности. Эти системы были необходимы для охлаждения топлива после остановки реактора. Это привело к частичному или полному расплавлениютвэлов, повреждение бассейнов хранения топлива и зданий, выброс радиоактивного мусора в окружающую местность, воздух и море, а также использование целесообразного использования пожарных машин и бетононасосов для подачи охлаждающей воды в бассейны выдержки и защитную оболочку. Во время аварии давление в защитной оболочке реакторов 1-3 превысило проектные пределы, что, несмотря на попытки снизить давление за счет сброса радиоактивных газов, привело к нарушению защитной оболочки. Утечка водорода из защитной оболочки смешалась с воздухом во взрывоопасную смесь, что привело к взрывам на блоках 1, 3 и 4, что осложнило попытки стабилизировать реакторы.
Системы защитной оболочки ядерных энергетических реакторов различаются по размеру, форме, используемым материалам и системам пожаротушения. Тип используемой защитной оболочки определяется типом реактора, мощностью реактора и конкретными потребностями станции.
