3.2. Конструкция и характеристики активной зоны

3.2.1. В проекте АС должны быть установлены с учетом требований федеральных норм и правил в области использования атомной энергии пределы повреждения твэлов (количество и степень повреждения твэлов) и связанные с ними уровни радиоактивности теплоносителя реактора и (или) других технологических сред первого контура по реперным изотопам.

Не допускается превышение пределов безопасной эксплуатации по повреждению твэлов ни при одном из следующих нарушений нормальной эксплуатации (с учетом действия защитных систем):

любые единичные отказы в системах управления реакторной установки;

потеря энергоснабжения главных циркуляционных насосов;

отключение турбогенераторов и потребителей тепла;

потеря всех источников электроснабжения нормальной эксплуатации;

течи контура теплоносителя реактора, компенсируемые системами подпитки нормальной эксплуатации;

непосадка одного предохранительного клапана парогенератора (системы паропроводов подачи пара на турбоустановку) после срабатывания.

Комментарий

Упоминаемые в комментируемом пункте пределы повреждения твэлов (количество и степень повреждения твэлов), с учетом требований ФНП, включают как эксплуатационные пределы, так и пределы безопасной эксплуатации.

В связи с тем, что количество и степень повреждения твэлов непосредственно при эксплуатации не контролируются, то комментируемый пункт предъявляет требование об установлении в проекте АС соответствия между пределами повреждений твэлов и активностью теплоносителя первого контура по реперным изотопам (параметром, значение которого может контролироваться).

При нарушениях нормальной эксплуатации, перечисленных в комментируемом пункте, не допускается превышение пределов безопасной эксплуатации по повреждению твэлов. Данные нарушения нормальной эксплуатации, как правило, включаются в перечень ИС для анализа проектных аварий (они, в частности, учитываются в примерном перечне ИС для анализа проектных аварий на АС с реакторами типа ВВЭР, представленном в ФНП), и назначение для них более строгих проектных пределов, чем для других событий, рассматриваемых в указанных перечнях ИС, объясняется их значимой вероятностью возникновения (это соответствует требованиям ФНП, а также отвечает современной практике проектирования, отраженной, в том числе, в нормах МАГАТЭ по безопасности).

3.2.2. Активная зона должна быть спроектирована таким образом, чтобы при нормальной эксплуатации и нарушениях нормальной эксплуатации до проектных аварий включительно, обеспечивалось отсутствие деформаций компонентов активной зоны, нарушающих нормальное функционирование средств воздействия на реактивность и аварийного останова реактора или препятствующих охлаждению твэлов с превышением установленных проектных пределов повреждения твэлов.

Комментарий

Механическая неустойчивость и деформация активной зоны при нормальной эксплуатации и ее нарушениях, вплоть до проектных аварий, могут проявляться в результате термических деформаций, связанных с неравномерностью энерговыделения по радиусу и высоте активной зоны, радиационного распухания (что имеет место, например, в графитовой кладке реакторов РБМК и требует при достижении определенного срока службы кладки выполнения на ней ремонтно-восстановительных работ), ползучести, связанной с выгоранием топлива, вибраций твэлов за счет теплогидравлических условий и связанных с ними изменений нейтронно-физических параметров, излишней коррозией и износом оболочек твэлов, а также за счет внешних воздействий, например, землетрясения.

При этом состояние активной зоны при вышеперечисленных и других подобных причинах должно обеспечить нормальное функционирование средств воздействия на реактивность и сохранение приемлемых теплогидравлических условий охлаждения твэлов.

3.2.3. Активная зона вместе со всеми ее элементами, влияющими на реактивность, должна быть спроектирована таким образом, чтобы любые изменения реактивности за счет органов регулирования и эффектов реактивности в эксплуатационных состояниях и при проектных авариях не вызывали неуправляемого роста энерговыделения в активной зоне, приводящего к повреждению твэлов сверх установленных проектных пределов.

Комментарий

Требование относится ко всем режимам нормальной эксплуатации и ее нарушений вплоть до проектных аварий, в которых имеет место изменение реактивности.

Исключение неуправляемого роста энерговыделения при авариях достигается за счет отрицательной обратной связи по реактивности, введения в активную зону поглотителей нейтронов или уменьшения реактивности активной зоны другими способами.

Выполнение поставленного требования может обеспечиваться как за счет свойств внутренней самозащищенности реактора, так и за счет действия органов воздействия на реактивность.

3.2.4. Характеристики активной зоны, конструкции реактора и другого оборудования первого контура с учетом работы иных систем не должны допускать при тяжелых авариях, в том числе с расплавлением топлива, образования вторичных критических масс.

В случае существования такой возможности техническими мерами должно быть обеспечено непревышение величины вероятности большого аварийного выброса в соответствии с требованием пункта 1.2.17 настоящих Общих положений.

Комментарий

Должны быть предусмотрены технические средства или устройства, исключающие для конкретного вида ЯТ возможность образования геометрической формы, при которой при перемещении и сборе расплавленного или разрушенного топлива образуется критическая масса.

В случае возможности возникновения вторичных критических масс должны быть предусмотрены технические меры по снижению вероятности возникновения или последствий такой аварии.