Прорыв Каховской плотины повышает риск для Запорожской АЭС

Взрыв 6 июня 2023 года разрушил Каховскую плотину на реке Днепр на востоке Украины. В результате прорыва снизился уровень воды в водохранилище вверх по течению Запорожской АЭС в городе Энергодар. Резервуар поставляет воду, необходимую для охлаждения остановленных реакторов станции и отработавшего топлива, которое представляет собой уран, который в значительной степени, но не полностью истощен в результате реакции деления, которая приводит в действие атомные электростанции.

Международное агентство по атомной энергии, у которого есть инспекторы для наблюдения за последствиями войны на АЭС, опубликовало заявление, в котором говорится, что непосредственной опасности нет. Тем не менее, разрушение плотины увеличивает риск катастрофы на АЭС, риск, который уже усиливается из-за продолжающихся боевых действий в этом районе.

The Conversation попросили Наджмедина Мешкати, профессора и эксперта по ядерной безопасности Университета Южной Калифорнии, объяснить, что означает падение уровня воды для безопасности атомной электростанции и сохраняющиеся риски для отработавшего топлива станции.

Почему падение уровня воды представляет угрозу для электростанции?

Непосредственная ситуация становится очень нестабильной. Плотина находится ниже по течению от завода, а это означает, что наводнение не поставит завод под угрозу. Но для своей системы охлаждения завод берет воду из крупного водохранилища на реке. Это водохранилище осушается, поскольку дамба, расположенная ниже по течению, была повреждена.

Заводу не нужно такое огромное количество воды, как в противном случае, потому что шесть его реакторов находятся в холодном останове. Но вода по-прежнему нужна станции для трех целей: для уменьшения остаточного тепла от остановленных реакторов, для охлаждения отработавшего топлива и для охлаждения аварийных дизель-генераторов, если станция потеряет внешнее электроснабжение.

Операторы завода перекачивали воду из резервуара в пруд-охладитель, поэтому в МАГАТЭ заявили, что воды на станции хватит на несколько месяцев. Но это последнее средство, поэтому агентство также заявило, что жизненно важно, чтобы пруд-охладитель оставался нетронутым. Если станция потеряет пруд-охладитель, единственной надеждой будет попробовать что-то подобное тому, что сделали на АЭС Фукусима после землетрясения и цунами в Японии в 2011 году. Они привезли огромные водяные насосы для перекачки соленой воды из Тихого океана в океан. реакторы для их охлаждения. Операторам станции, возможно, придется попробовать перекачивать воду из реки Днепр.

Двумя жизненно необходимыми путями любой атомной электростанции, независимо от того, действующей или закрытой, являются вода и электричество. Недавно начатое украинское контрнаступление ставит эти две линии жизни под еще большую угрозу. Со времени российской оккупации станция сильно пострадала и семь раз теряла внешнее электроснабжение. Меня больше всего беспокоит то, что если станция потеряет последнюю оставшуюся линию электропередачи, питающую охлаждающие насосы, ей придется полагаться на аварийные дизель-генераторы. Имеется 20 генераторов с запасом топлива на месте всего от 10 до 15 дней. Получение топлива во время контрнаступления является еще одной серьезной проблемой.

Что означает холодный останов ядерного реактора?

Реакция деления, которая генерирует тепло на атомной электростанции, производится путем размещения нескольких урановых топливных стержней в непосредственной близости. Остановка ядерного реактора включает в себя установку управляющих стержней между топливными стержнями, чтобы остановить реакцию деления.

Затем реактор находится в режиме охлаждения по мере снижения температуры. По данным Комиссии по ядерному регулированию США, когда температура опускается ниже 200 градусов по Фаренгейту (93 по Цельсию) и система теплоносителя реактора находится под атмосферным давлением, реактор находится в режиме холодного останова.

Когда реактор работает, ему требуется охлаждение, чтобы поглотить тепло и предотвратить расплавление топливных стержней, что могло бы вызвать катастрофическую цепную реакцию. Когда реактор находится в холодном останове, ему больше не требуется прежний уровень циркуляции.

На Запорожской АЭС используются водо-водяные реакторы.