Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор)
Приведен обзорный анализ расчетного и экспериментального моделирования тяжелых аварий на корпусных реакторах, в том числе применительно к ВВЭР. Определены наиболее перспективные расчетные коды для моделирования тяжелых аварий отечественных реакторных установок, а также наиболее перспективные сте...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Ядерна та радіаційна безпека |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України
2010
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97022 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) / В.И. Скалозубов, В.Ю. Кочнева, В.Н. Колыханов, Г.Г. Габлая // Ядерна та радіаційна безпека. — 2010. — № 4. — С. 26-34. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859943695668740096 |
|---|---|
| author | Скалозубов, В.И. Кочнева, В.Ю. Колыханов, В.Н. Габлая, Г.Г. |
| author_facet | Скалозубов, В.И. Кочнева, В.Ю. Колыханов, В.Н. Габлая, Г.Г. |
| citation_txt | Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) / В.И. Скалозубов, В.Ю. Кочнева, В.Н. Колыханов, Г.Г. Габлая // Ядерна та радіаційна безпека. — 2010. — № 4. — С. 26-34. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Ядерна та радіаційна безпека |
| description | Приведен обзорный анализ расчетного и экспериментального моделирования
тяжелых аварий на корпусных реакторах, в том числе применительно к ВВЭР.
Определены наиболее перспективные расчетные коды для моделирования тяжелых
аварий отечественных реакторных установок, а также наиболее перспективные
стенды для экспериментального моделирования отдельных процессов.
Наведено оглядовий аналіз стану питань розрахункового й експериментального
моделювання важких аварій на корпусних реакторах, охоплюючи ВВЕР. Визначені
найбільш перспективні розрахункові коди для моделювання важких аварій вітчизняних
реакторних установок, а також найбільш перспективні стенди для
експериментального моделювання окремих процесів.
This paper overviews computer and experimental modeling of severe accidents at
pressure vessel reactors, including VVER. The most suitable computer codes are identified for
modeling severe accidents at national reactors and the most suitable testbenches for
experimental modeling of individual processes.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:12:15Z |
| format | Article |
| fulltext |
26 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010
Î
ñíîâíîé öåëüþ ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññîâ, ïðî-
òåêàþùèõ ïðè ðàçâèòèè òÿæåëûõ àâàðèé, ÿâëÿ-
åòñÿ îïðåäåëåíèå è îáîñíîâàíèå: íåîáõîäèìûõ
è äîñòàòî÷íûõ êðèòåðèåâ âîçíèêíîâåíèÿ ðàç-
íûõ ñòàäèé òÿæåëîé àâàðèè; ñïåêòðîâ àâàðèé-
íûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé (ÀÏ), èëè äåðåâüåâ ñîáûòèé, íà
ðàçíûõ ñòàäèÿõ ðàçâèòèÿ òÿæåëîé àâàðèè; íàäåæíîñòè,
ðàáîòîñïîñîáíîñòè è êðèòè÷åñêèõ êîíôèãóðàöèé ñèñòåì,
îáåñïå÷èâàþùèõ âûïîëíåíèå íåîáõîäèìûõ ôóíêöèé áåç-
îïàñíîñòè; ñîñòîÿíèé ñèñòåì è îáîðóäîâàíèÿ â ïðîöåññàõ
è ÀÏ ïîñòàäèéíîãî ðàçâèòèÿ òÿæåëûõ àâàðèé; ðàçâèòèÿ
äîìèíàíòíûõ äëÿ áåçîïàñíîñòè ïðîöåññîâ â ÀÏ òÿæåëîé
àâàðèè.
Äëÿ ðåøåíèÿ òàêèõ çàäà÷ ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ àâà-
ðèé òðàäèöèîííî èñïîëüçîâàíèå ðàñ÷åòíûõ, ýêñïåðèìåí-
òàëüíûõ è ðàñ÷åòíî-ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ìåòîäîâ.
Ðàñ÷åòíîå ìîäåëèðîâàíèå ìîæåò áûòü îñíîâà-
íî íà äåòåðìèíèñòè÷åñêèõ è âåðîÿòíîñòíûõ ìåòîäàõ.
Äåòåðìèíèñòè÷åñêèå ìåòîäû â ïðèíöèïå ïîçâîëÿþò ìî-
äåëèðîâàòü óñëîâèÿ âîçíèêíîâåíèÿ ðàçëè÷íûõ ñòàäèé
òÿæåëûõ àâàðèé, óñëîâèÿ è ðàçâèòèå ïðîöåññîâ â ÀÏ, ñî-
ñòîÿíèå ñèñòåì è îáîðóäîâàíèÿ. Âåðîÿòíîñòíûå ìåòîäû
ïðèìåíÿþòñÿ îáû÷íî äëÿ îöåíîê íàäåæíîñòè ñèñòåì/îáî-
ðóäîâàíèÿ, îáåñïå÷èâàþùèõ âûïîëíåíèå íåîáõîäèìûõ
ôóíêöèé áåçîïàñíîñòè, è äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñïåêòðîâ ÀÏ
(äåðåâüåâ ñîáûòèé).
Ýêñïåðèìåíòàëüíîå ìîäåëèðîâàíèå â ïðèíöèïå òàêæå
ïîçâîëÿåò ðåøàòü çàäà÷è ðàñ÷åòíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæå-
ëûõ àâàðèé è ÿâëÿåòñÿ ïðèîðèòåòíûì. Îäíàêî îáúåêòèâ-
íûå ïðè÷èíû íå ïîçâîëÿþò ïðîâîäèòü â ïîëíîì îáúåìå
ýêñïåðèìåíòàëüíîå ìîäåëèðîâàíèå âñåõ ïðîöåññîâ è ñî-
áûòèé ïðè ðàçâèòèè òÿæåëîé àâàðèè â íàòóðíûõ óñëîâèÿõ.
Ïîýòîìó ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
òÿæåëûõ àâàðèé íàïðàâëåíû â îñíîâíîì íà ïîíèìàíèå çà-
êîíîìåðíîñòåé è óñëîâèé ðàçâèòèÿ îòäåëüíûõ ïðîöåññîâ
è ÀÏ, íà îïðåäåëåíèå êðèòåðèåâ âîçíèêíîâåíèÿ è îêîí÷à-
íèÿ ðàçëè÷íûõ ñòàäèé è ýòàïîâ òÿæåëûõ àâàðèé, à òàêæå
íà âàëèäàöèþ ðàñ÷åòíûõ ñðåäñòâ ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ
àâàðèé (ðàçðàáîòêà è ðåàëèçàöèÿ ìàòðèö âàëèäàöèè).
Ýêñïåðèìåíòàëüíîå ìîäåëèðîâàíèå îòäåëüíûõ ïðî-
öåññîâ òÿæåëûõ àâàðèé îáû÷íî îñóùåñòâëÿåòñÿ íà ñïåöè-
àëèçèðîâàííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ñòåíäàõ/óñòàíîâêàõ
(òàáë. 1).
Àíàëèç èìåþùèõñÿ êðóïíîìàñøòàáíûõ ýêñïåðèìåíòîâ,
ó÷èòûâàþùèõ ñïåöèôèêó ïðîòåêàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé íà
ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ, ïîçâîëèë ñôîðìèðîâàòü ìàòðèöó ýêñïåðèìåí-
òàëüíûõ óñòàíîâîê. Ýòà ìàòðèöà ïðåäñòàâëåíà â òàáë. 2 [2].
Ãëàâíûìè òðåáîâàíèÿìè, ïðåäúÿâëÿåìûìè ê îòáè-
ðàåìûì äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ áàçû äàííûõ ýêñïåðèìåíòàì,
ÿâëÿëèñü âêëþ÷åíèå â íåå ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòîâ:
1) âûïîëíåííûõ äëÿ èññëåäîâàíèÿ ñïåöèôèêè ïðîòåêàíèÿ
òÿæåëûõ àâàðèé íà ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ; 2) â êîòîðûõ ìàêñèìàëü-
íî èñïîëüçîâàëèñü øòàòíûå êîíñòðóêöèè ÒÂÑ, íàòóðíûå
è (èëè) ïîäîáíûå ãåîìåòðè÷åñêèå ðàçìåðû, íîìèíàëüíûå
ðåæèìíûå ïàðàìåòðû è ïðîòîòèïíûå ìàòåðèàëû.
Ýêñïåðèìåíòû, íà îñíîâå êîòîðûõ ôîðìèðóåòñÿ áàçà
äàííûõ, îõâàòûâàþò ñëåäóþùèå ýòàïû ïðîòåêàíèÿ òÿæå-
ëûõ àâàðèé íà ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ: ðàçîãðåâ òåïëîâûäåëÿþùèõ
ñáîðîê â îñóøåííîé àêòèâíîé çîíå; îêèñëåíèå îáîëî÷åê
òâýëîâ â øèðîêîì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð, âêëþ÷àÿ âûñî-
êèå; ðàçðóøåíèå òâýëîâ; ðàçðóøåíèå ïîãëîùàþùèõ ñòåðæ-
íåé; îáðàçîâàíèå ýâòåêòèê è ïëàâëåíèå êîíñòðóêöèîííûõ
ìàòåðèàëîâ; ñòåêàíèå îáðàçóþùåãîñÿ ðàñïëàâà; îáðàçîâà-
íèå áëîêàä; ôîðìèðîâàíèå áàññåéíà ðàñïëàâà; ïîâåäåíèå
УДК 504.064:621.039
В. И. Скалозубов1, В. Ю. Кочнева1,
В. Н. Колыханов1, Г. Г. Габлая2
1Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины
2Одесский национальный политехнический университет
Вопросы моделиро-
вания тяжелых аварий
в корпусных реакторах
(обзор)
Приведен обзорный анализ расчетного и эксперименталь-
ного моделирования тяжелых аварий на корпусных реакторах,
в том числе применительно к ВВЭР. Определены наиболее
перспективные расчетные коды для моделирования тяжелых
аварий отечественных реакторных установок, а также наи-
более перспективные стенды для экспериментального моде-
лирования отдельных процессов.
К л ю ч е в ы е с л о в а: тяжелая авария (ТА); методы моде-
лирования тяжелых аварий; аварийные последовательности
(АП); детерминистские коды; вероятностные методы; экспери-
ментальные установки.
В. І. Скалозубов, В. Ю. Кочнева, В. М. Колиханов, Г. Г. Габлая
Щодо питань моделювання важких аварій на корпусних
реакторах (огляд)
Наведено оглядовий аналіз стану питань розрахункового
й експериментального моделювання важких аварій на кор-
пусних реакторах, охоплюючи ВВЕР. Визначені найбільш пер-
спективні розрахункові коди для моделювання важких аварій
вітчизняних реакторних установок, а також найбільш перспек-
тивні стенди для експериментального моделювання окремих
процесів.
К л ю ч о в і с л о в а: важка аварія (ВА); методи моделюван-
ня важких аварій; аварійні послідовності (АП); детерміністські
коди; імовірнісні методи; експериментальні установки.
© В. И. Скалозубов, В. Ю. Кочнева, В. Н. Колыханов, Г. Г. Габлая,
2010
ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010 27
Âîïðîñû ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé â êîðïóñíûõ ðåàêòîðàõ
Òàáëèöà 1. Îñíîâíûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå óñòàíîâêè ïî èññëåäîâàíèþ òÿæåëûõ àâàðèé è èõ íàçíà÷åíèå [1]
Èçó÷àåìûå ÿâëåíèÿ Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà Íàçíà÷åíèå óñòàíîâêè
Âíóòðèêîðïóñíûå:
ðàçðóøåíèå
è ïëàâëåíèå
àêòèâíîé çîíû
PHEBUS-FP (Ôðàíöèÿ/ÑÅÑ)
Èíòåãðàëüíûå ýêñïåðèìåíòû ïî èññëåäîâàíèþ ðàçâèòèÿ ïîâðåæäåíèé
àêòèâíîé çîíû îò îáëîìêîâ äî îáðàçîâàíèÿ áàññåéíà ðàñïëàâà
QUENCH, PZK (Ãåðìàíèÿ) Ïîâòîðíîå çàòîïëåíèå ïåðåãðåòîé àêòèâíîé çîíû
CODEX, KFKI (Âåíãðèÿ)
Ïåðåõîäíûé ïðîöåññ ñ ïîñòóïëåíèåì âîçäóõà â àêòèâíóþ çîíó
ðåàêòîðà PWR
âçàèìîäåéñòâèå
ìàòåðèàëîâ
àêòèâíîé çîíû
ñ äíèùåì êîðïóñà
ðåàêòîðà
ÑÎÐÎ II, IVO (Ôèíëÿíäèÿ) Òåïëîïåðåäà÷à îò áàññåéíà ðàñïëàâà â ïîëîñòè äíèùà ðåàêòîðà
BALI, ÑÅÀ (Ôðàíöèÿ) Êîýôôèöèåíòû òåïëîïåðåäà÷è ìåæäó áàññåéíîì ðàñïëàâà è ñòåíêàìè
SULTAN, ÑÅ (Ôðàíöèÿ) Óäåðæàíèå ðàñïëàâà â êîðïóñå ñ ïîìîùüþ íàðóæíîãî îõëàæäåíèÿ
ALPHA, JAERI (ßïîíèÿ) Îõëàæäàåìîñòü îáëîìêîâ àêòèâíîé çîíû â êîðïóñå ðåàêòîðà
EPRI/FAI (ÑØÀ) Îõëàæäàåìîñòü îáëîìêîâ àêòèâíîé çîíû â êîðïóñå ðåàêòîðà
LHF, OECD (ÑØÀ)
Ìåõàíèçìû ðàçðóøåíèÿ äíèùà ðåàêòîðà ïðè âûñîêèõ çíà÷åíèÿõ
òåìïåðàòóðû/äàâëåíèÿ
RASPLAV, OECD (Ðîññèÿ)
Òåïëîâàÿ íàãðóçêà íà äíèùå ðåàêòîðà â ïðèñóòñòâèè ðàñïëàâà
àêòèâíîé çîíû, âçàèìîäåéñòâèÿ
FARO, JRC (ÑÅÑ) Âíóòðèêîðïóñíîå îõëàæäåíèå ðàñïëàâëåííûõ ìàòåðèàëîâ çàëèâîì
Âçàèìîäåéñòâèå
ðàñïëàâà
àêòèâíîé çîíû
ñ òåïëîíîñèòåëåì
âíóòðè è âíå
êîðïóñà ðåàêòîðà
BILLEAU, IPSN (Ôðàíöèÿ) Ïðåäâàðèòåëüíîå ïåðåìåøèâàíèå
DETHER, IPSN (Ôðàíöèÿ) Ïðîöåññ òîíêîé ôðàãìåíòàöèè è ïîñëåäóþùèé âçðûâ
MICRONIS, IPSN
(Ôðàíöèÿ)
Ïðîöåññ òîíêîé ôðàãìåíòàöèè
TREPAM, IPSN (Ôðàíöèÿ) Òåïëîïåðåäà÷à ìåæäó âîäîé è ìåëêèìè ôðàãìåíòàìè
BERDA, FZK (Ãåðìàíèÿ)
Óäàð â êðûøêó ðåàêòîðà áîëüøîé ïðîáêè èç âåðõíèõ êîíñòðóêöèé,
äâèæèìûõ ðàñïëàâîì
PREMIX, FZK (Ãåðìàíèÿ) Ôðàãìåíòàöèÿ ñòðóè
QUEOS, FZK (Ãåðìàíèÿ) Ïðåäâàðèòåëüíîå ïåðåìåøèâàíèå
ALPHA, JAERI (ßïîíèÿ)
Ïðåäâàðèòåëüíîå ïåðåìåøèâàíèå, ôðàãìåíòàöèÿ ñòðóè,
ðàñïðîñòðàíåíèå
FARO, JRC (ÑÅÑ)
Ôðàãìåíòàöèÿ ñòðóè, èíòåãðàëüíûå ýêñïåðèìåíòû ñ ïðîòîòèïíûìè
ìàòåðèàëàìè
KROTOS, JRC (ÑÅÑ)
Ïðåäâàðèòåëüíîå ïåðåìåøèâàíèå, èíòåãðàëüíûå ýêñïåðèìåíòû
ñ ïðîòîòèïíûìè ìàòåðèàëàìè
28 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010
Â. È. Ñêàëîçóáîâ, Â. Þ. Êî÷íåâà, Â. Í. Êîëûõàíîâ, Ã. Ã. Ãàáëàÿ
Èçó÷àåìûå ÿâëåíèÿ Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà Íàçíà÷åíèå óñòàíîâêè
Âíåêîðïóñíûå
ÿâëåíèÿ:
âçàèìîäåéñòâèå
îáëîìêîâ
àêòèâíîé çîíû
ñ áåòîíîì
ÌÀÑÅ (Êîíñîðöèóì)
Âîçäåéñòâèå ðàñïëàâà íà îêðóæàþùèå êîíñòðóêöèè è åãî
îõëàæäàåìîñòü
èññëåäîâàíèÿ
ïðîöåññà
ðàñòåêàíèÿ
ðàñïëàâà
CORINE, ÑÅÀ (Ôðàíöèÿ) Ðàñòåêàíèå ðàñïëàâà (ìîäåëüíûå ìàòåðèàëû)
VULCANO, ÑÅÀ (Ôðàíöèÿ) Ðàñòåêàíèå ðàñïëàâà (ðåàêòîðíûå ìàòåðèàëû)
COMAS, Siempelkamp Ðàñòåêàíèå è îõëàæäàåìîñòü ðàñïëàâà
COMET, FZK (Ãåðìàíèÿ) Ðàñòåêàíèå è îõëàæäàåìîñòü ðàñïëàâà
DISCO, FZK (Ãepìaíèÿ) Pañòeêaíèe pacïëaâa (êopïóc è øaxòa PWR)
KAJET, FZK (Ãåðìàíèÿ)
Âçàèìîäåéñòâèå ðàñïëàâà ñ ìàòåðèàëàìè è êîíñòðóêöèÿìè â øàõòå
ðåàêòîðà
KAPOOL, FZK (Ãåðìàíèÿ)
Âçàèìîäåéñòâèå ðàñïëàâà ñ ìàòåðèàëàìè è êîíñòðóêöèÿìè â øàõòå
ðåàêòîðà.
KATS, FZK (Ãåðìàíèÿ) Ðàñòåêàíèå è îõëàæäàåìîñòü ðàñïëàâà
FARO, JRC (ÑÅÑ) Ðàñòåêàíèå ðàñïëàâà (ðåàêòîðíûå ìàòåðèàëû)
Ðàñïðîñòðàíåíèå
è ãîðåíèå âîäîðîäà:
ïåðåìåøèâàíèå
è ðàñïðåäåëåíèå
C-Bubble, AECL (Êàíàäà)
Êðóïíîìàñøòàáíàÿ óñòàíîâêà äëÿ èçó÷åíèÿ ïåðåìåøèâàíèÿ ãàçîâ
(îòäåëüíûå ýôôåêòû, ïðîöåññû ïåðåìåøèâàíèÿ)
CTF, AECL (Êàíàäà) Ñîîáùàþùèåñÿ ñîñóäû äëÿ ïðîâåðêè âîäîðîäíîé áåçîïàñíîñòè
MISTRA, ÑÅÀ (Ôðàíöèÿ)
Ìîäåëèðîâàíèå êîíäåíñèðóþùèõ ñòåíîê, ñïðèíêëåðíûõ ñèñòåì,
ðåêîìáèíàòîðîâ
TOSQAN, IPSN (Ôðàíöèÿ) Îöåíêà ìîäåëè êîíäåíñàöèè è îñàæäåíèÿ íà ñòåíêå
äåôëàãðàöèîííîå
ãîðåíèå
LSVCTF,AECL (Êàíàäà)
Êðóïíîìàñøòàáíàÿ âåíòèëèðóåìàÿ èñïûòàòåëüíàÿ óñòàíîâêà ïî
äîæèãàíèþ âîäîðîäà
RUT, ÐÍÖ ÊÈ (Ðîññèÿ) Êðóïíîìàñøòàáíàÿ èñïûòàòåëüíàÿ óñòàíîâêà ïî äîæèãàíèþ âîäîðîäà
ïåðåõîä
îò äåôëàãðàöèè
RUT, ÐÍÖ ÊÈ (Ðîññèÿ) Êðóïíîìàñøòàáíàÿ èñïûòàòåëüíàÿ óñòàíîâêà ïî äîæèãàíèþ âîäîðîäà
BNL “hot tube”
(ÑØÀ/ßïîíèÿ)
Ïåðåõîä ê äåòîíàöèè ïðè ïîâûøåííûõ òåìïåðàòóðàõ.
ðàáîòà ïàññèâíûõ
ðåêîìáèíàòîðîâ
LSVCTF, AECL (Êàíàäà)
Êðóïíîìàñøòàáíàÿ óñòàíîâêà ñ ëåãêèì äîñòóïîì è êîðîòêèì ðàáî÷èì
öèêëîì
Í2ÐÀ, IPSN (Ôðàíöèÿ) Âëèÿíèå àýðîçîëåé âåùåñòâ, ìîäåëèðóþùèõ òîïëèâî
KALI, ÑÅÀ (Ôðàíöèÿ) Èñïûòàíèÿ ðåêîìáèíàòîðîâ
RECA, ÑIÅÌÀÒ (Ôðàíöèÿ)
Ýôôåêòèâíîñòü àâòîêàòàëèòè÷åñêèõ ðåêîìáèíàòîðîâ â ïðèñóòñòâèè
àýðîçîëåé
Ìåõàíè÷åñêîå
ðàçðóøåíèå äíèùà
ðåàêòîðà
KRAKATOA, ÑÅÀ
(Ôðàíöèÿ)
Ðàñïðîñòðàíåíèå òðåùèí è îïðåäåëåíèå ïëîùàäè êèíåòè÷åñêîãî
ðàçðóøåíèÿ ïîä äåéñòâèåì äàâëåíèÿ
RUPTHER, ÑÅÀ (Ôðàíöèÿ) Àíàëèòè÷åñêèå ýêñïåðèìåíòû íà òðóáêàõ èç êîðïóñíîé ñòàëè
Ïðîäîëæåíèå òàáë. 1
ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010 29
Âîïðîñû ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé â êîðïóñíûõ ðåàêòîðàõ
Èçó÷àåìûå ÿâëåíèÿ Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà Íàçíà÷åíèå óñòàíîâêè
Ïðîäóêòû äåëåíèÿ
(ÏÄ) è àýðîçîëè:
âûõîä íåëåòó÷èõ
ÏÄ/âûõîä ÏÄ
â êîðïóñ ðåàêòîðà
íà ïîçäíèõ
ñòàäèÿõ àâàðèé
HEVA/VERCORS, CEA
(Ôðàíöèÿ)
ÏÄ, âûõîä àêòèíèäîâ è ìàòåðèàëîâ èç òîïëèâà ïðè âûñîêèõ
òåìïåðàòóðàõ
PHEBUS-FP, ÑÅÑ
(Ôðàíöèÿ)
Ïîâåäåíèå ÏÄ â 1-ì êîíòóðå ðåàêòîðà è â çàùèòíîé îáîëî÷êå
VEGA, JAERI (ßïîíèÿ)
Âûõîä ÏÄ èç îáëó÷åííîãî òîïëèâà ïðè âûñîêèõ çíà÷åíèÿõ
òåìïåðàòóðû/äàâëåíèÿ
âûõîä ðåàêòîðíûõ
ìàòåðèàëîâ
EMAIC, IPSN (Ôðàíöèÿ)
Êèíåòèêà âûñîêîòåìïåðàòóðíîãî âûõîäà èç óïðàâëÿþùèõ ñòåðæíåé,
ñîäåðæàùèõ Ag-Cd-In
Harrier, ÀÅÀÒ
(Âåëèêîáðèòàíèÿ)
Èçó÷åíèå âûõîäà èç áàññåéíà ðàñïëàâà íà ïîçäíèõ ñòàäèÿõ àâàðèè
ñ ïðèìåíåíèåì íåðàäèîàêòèâíûõ ìîäåëüíûõ ìàòåðèàëîâ
ïîâåäåíèå
àýðîçîëåé è éîäà
â 1-ì êîíòóðå
è â çàùèòíîé
îáîëî÷êå
VICTORIA, IVO (Ôðàíöèÿ) Óñòàíîâêà äëÿ èññëåäîâàíèÿ ëåäîâîãî êîíäåíñàòîðà è àýðîçîëåé
CIVAUX, EDF (Ôðàíöèÿ)
Óòå÷êà àýðîçîëåé è ïàðà ÷åðåç êðóïíîìàñøòàáíûå êîíñòðóêöèè
çàùèòíîé îáîëî÷êè
PITEAS, IPSN (Ôðàíöèÿ) Ïîâåäåíèå àýðîçîëåé â óñëîâèÿõ êîíäåíñàöèè ïàðà
AIDA, PSI (Øâåéöàðèÿ) Ôèçèêà àýðîçîëåé â ïàññèâíûõ çàùèòíûõ îáîëî÷êàõ
ARTIST, PSI (Øâåéöàðèÿ) Ïîâåäåíèå àýðîçîëåé è éîäà âî âòîðè÷íîé ÷àñòè ïàðîãåíåðàòîðîâ PWR
LSUFPT4, PSI (Øâåéöàðèÿ)
Ïîâåäåíèå àýðîçîëåé è éîäà ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ (òðàíñïîðò
è ò. ä.)
SIRIUS, PSI (Øâåéöàðèÿ)
Îáëó÷åíèå éîäà (ïîâåäåíèå ýëåìåíòàðíûõ è îðãàíè÷åñêèõ
êîìïîíåíòîâ)
REVENT, (Øâåéöàðèÿ) Ïîâòîðíûé óíîñ àýðîçîëåé èç âîäû ïðèÿìêà ïðè ñáðîñå äàâëåíèÿ
îñàæäåíèå,
ïîâòîðíîå
îáðàçîâàíèå
ñìåñåé
è èñïàðåíèå
â 1-ì êîíòóðå
PHEBUS–FP, ÑÅÑ Ïîâåäåíèå ÏÄ â 1-ì êîíòóðå
(Ôðàíöèÿ) WIND, JAERI
(ßïîíèÿ)
Ïîâåäåíèå àýðîçîëåé (îñàæäåíèå, èñïàðåíèå); ïðî÷íîñòü
òðóáîïðîâîäîâ
Falcon, ÀÅÀÒ
(Âåëèêîáðèòàíèÿ)
Âûõîä è ïåðåíîñ ÏÄ
STORM, JRC (ÑÅÑ) Îñàæäåíèå è ïîâòîðíîå îáðàçîâàíèå àýðîçîëåé â òðóáîïðîâîäàõ
TRANSAT, ÑÅÀ (Ôðàíöèÿ) Ïåðåíîñ àýðîçîëåé â êðóïíûõ òðóáîïðîâîäàõ
TUBA, ÑÅÀ (Ôðàíöèÿ) Ïåðåíîñ àýðîçîëåé â òðóáêàõ ïàðîãåíåðàòîðà
óëàâëèâàíèå
â ñêðóááåðå
ÐÅÑÀ, ÑIÅÌÀÒ (Èñïàíèÿ) Î÷èñòêà â ñêðóááåðå (ñòðóéíûé è ïóçûðüêîâûé ðåæèìû)
Heron, ÀÅÀÒ
(Âåëèêîáðèòàíèÿ)
Óäàëåíèå àýðîçîëåé ïðè óñëîâèÿõ óäàðíîé òóðáóëåíòíîñòè
Sandpiper, ÀÅÀÒ
(Âåëèêîáðèòàíèÿ)
Óäàëåíèå àýðîçîëåé â ñëîå ãðàâèÿ
õèìèÿ éîäà
RTF, AECL (Êàíàäà) Ïîâåäåíèå è ëåòó÷åñòü éîäà ïðè îáëó÷åíèè
CAIMAN, IPSN (Ôðàíöèÿ) Ïîâåäåíèå è ëåòó÷åñòü éîäà ïðè îáëó÷åíèè
Îêîí÷àíèå òàáë. 1
30 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010
Â. È. Ñêàëîçóáîâ, Â. Þ. Êî÷íåâà, Â. Í. Êîëûõàíîâ, Ã. Ã. Ãàáëàÿ
ðàñïëàâà íà äíèùå ðåàêòîðà; âçàèìîäåéñòâèå ðàñïëàâà
ñ êîðïóñîì ðåàêòîðà; âçàèìîäåéñòâèå ðàñïëàâà ñ áåòîíîì
øàõòû ðåàêòîðà; ðàñïðîñòðàíåíèå è ãîðåíèå îáðàçóþùå-
ãîñÿ âîäîðîäà â ïîìåùåíèÿõ çàùèòíîé îáîëî÷êè ðåàêòîð-
íîãî îòäåëåíèÿ.
Îñíîâíûìè ìåòîäàìè äëÿ ïîëíîìàñøòàáíîãî ìîäå-
ëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé îñòàþòñÿ ðàñ÷åòíûå ìåòîäû,
ñ ïîìîùüþ êîòîðûõ ïðè çàäàííûõ íà÷àëüíûõ è ãðàíè÷-
íûõ óñëîâèÿõ îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷èñëåííàÿ ðåàëèçàöèÿ ìà-
òåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé ïðîòåêàíèÿ ïðîöåññîâ íà îñíîâå
ðàñ÷åòíûõ ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ (êîäîâ).
Òðàäèöèîííî èñïîëüçóåìûå äëÿ àíàëèçà òÿæåëûõ àâà-
ðèé êîäû ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà èíòåãðèðîâàííûå è äåòà-
ëèçèðîâàííûå. Äåòàëèçèðîâàííûå êîäû õàðàêòåðèçóþòñÿ
îòíîñèòåëüíî óçêîé îáëàñòüþ ïðèìåíåíèÿ (ìîäåëèðóþò îò-
äåëüíûå ïðîöåññû, ýòàïû, ñòàäèè) è îòíîñèòåëüíî âûñîêîé
ðåàëèñòè÷íîñòüþ ìîäåëèðîâàíèÿ. Èíòåãðèðîâàííûå êîäû
èìåþò áîëåå øèðîêóþ îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ (ìîäåëèðóþò
áîëåå îäíîé ñòàäèè ðàçâèòèÿ òÿæåëîé àâàðèè) è îòíîñè-
òåëüíî íèçêóþ ðåàëèñòè÷íîñòü ìîäåëèðîâàíèÿ îòäåëüíûõ
ïðîöåññîâ. Îäíàêî òàêîå ðàçäåëåíèå äîñòàòî÷íî óñëîâíî,
ïîñêîëüêó ñîâðåìåííûå êîäû ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ
àâàðèé îáû÷íî ñîäåðæàò ïðèçíàêè êàê äåòàëèçèðîâàííûõ,
òàê è èíòåãðèðîâàííûõ êîäîâ. Òàê, èíòåãðèðîâàííûé êîä
àíàëèçà òÿæåëûõ àâàðèé ASÒÅÑ ôàêòè÷åñêè ñîñòîèò èç äå-
òàëèçèðîâàííûõ êîäîâ, ìîäåëèðóþùèõ îòäåëüíûå ïðîöåñ-
ñû è ýòàïû, à SCDAP/RELAP5-3D — äåòàëèçèðîâàííûé
êîä äëÿ ïåðâîé ñòàäèè òÿæåëîé àâàðèè èñïîëüçóåò òàêæå
«âñòðîåííûé» êîä äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññîâ íàêîïëå-
íèÿ è ðàñïàäà ðàäèîíóêëèäîâ.
 ÑØÀ ýêñïëóàòèðóþùèå îðãàíèçàöèè è ðåãóëèðóþ-
ùèé îðãàí ïðè àíàëèçå òÿæåëûõ àâàðèé è èõ ïîñëåäñòâèé
èñïîëüçóþò â îñíîâíîì êîäû ñ ðàçíîé ñòåïåíüþ èíòåãðà-
öèè ìîäåëèðóåìûõ ïðîöåññîâ — MAAP, MAAP4-DOSE,
MELCOR, MACCS, SCDAP/RELAP5-3D (+Victoria)
è CONTAIN. Ñòåïåíü èíòåãðàöèè ÿâëåíèé ïðè ðàçâèòèè
òÿæåëûõ àâàðèé, ìîäåëèðóåìûõ óêàçàííûìè ðàñ÷åòíûìè
ñðåäñòâàìè (êîäàìè), ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1 [3].
Äëÿ ðàñ÷åòíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé íà
ÂÂÝÐ îñîáî èíòåðåñíà ìîäèôèêàöèÿ SCDAP/RELAP5-3D,
òàê êàê êîä RELAP5 óñïåøíî ïðèìåíÿëñÿ ïðè ðàçðàáîòêå
îò÷åòîâ ïî àíàëèçó áåçîïàñíîñòè ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ äëÿ ìîäå-
ëèðîâàíèÿ àâàðèé äî ñòàäèè ðàçðóøåíèÿ àêòèâíîé çîíû
ðåàêòîðà.
SCDAP/RELAP5-3D ìîäåëèðóåò ïðîöåññû òåïëîìàñ-
ñîîáìåíà â áàññåéíå ðàñïëàâà, ñîïðîòèâëåíèå è òåïëîîá-
ìåí ìåæäó êîðèóìîì è êîðïóñîì ðåàêòîðà, ðàçðóøåíèå
äíèùà ðåàêòîðà è ò. ä. Íåéòðîííàÿ êèíåòèêà ìîäåëèðó-
åòñÿ â òî÷å÷íîì ïðèáëèæåíèè — íå ó÷èòûâàþòñÿ èçìå-
íåíèÿ ïðîñòðàíñòâåííîãî ïðîôèëÿ ïðè ëîêàëüíûõ èç-
ìåíåíèÿõ ðåàêòèâíîñòè, íî ïðåäóñìîòðåíà âîçìîæíîñòü
ïîäêëþ÷åíèÿ òðåõìåðíûõ íåéòðîííî-ôèçè÷åñêèõ ïðî-
ãðàìì. Îäíàêî äëÿ ïðèìåíåíèÿ SCDAP/RELAP5-3D
ê óñëîâèÿì ÂÂÝÐ íåîáõîäèìî îñóùåñòâèòü àäàïòàöèþ
è âñåñòîðîííþþ âàëèäàöèþ êîäà, à òàêæå ó÷åñòü ñîâìåñ-
òèìîñòü ñ äðóãèìè êîäàìè, ìîäåëèðóþùèìè ïðîöåññû íà
ñòàäèÿõ ïîñëå ðàçðóøåíèÿ êîðïóñà ðåàêòîðà (íàïðèìåð,
CONTAIN è MACCS).
Äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ âñåõ îñíîâíûõ ýòàïîâ ðàçâèòèÿ òÿ-
æåëûõ àâàðèé íà ÂÂÝÐ ïåðñïåêòèâíî ïðèìåíåíèå êîìïüþ-
òåðíîãî êîäà ASTEC, ïîçâîëÿþùåãî àíàëèçèðîâàòü òÿæåëûå
àâàðèè íà ëåãêîâîäíûõ ðåàêòîðàõ. Êîä ASTEC ÿâëÿåòñÿ èí-
òåãðàëüíûì êîäîì, ðàçðàáîòàí ñîâìåñòíî IRSN (Ôðàíöèÿ)
è GRS (Ãåðìàíèÿ) è ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ïðîãíîçèðîâàíèÿ
Òàáëèöà 2. Ìàòðèöà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñòàíîâîê äëÿ ÂÂÝÐ
Óñòàíîâêà Èññëåäóåìûå ïðîöåññû Îðãàíèçàöèÿ Ñòðàíà
CORA Âûñîêîòåìïåðàòóðíîå ïîâåäåíèå è äåãðàäàöèÿ òåïëîâûäåëÿþùèõ ñáîðîê FZK Ãåðìàíèÿ
CODEX Âûñîêîòåìïåðàòóðíîå ïîâåäåíèå òåïëîâûäåëÿþùèõ ñáîðîê KFKI Âåíãðèÿ
QUENCH Îêèñëåíèå è îõðóï÷èâàíèå ðàçîãðåòûõ îáîëî÷åê òâýëîâ ïðè ïîâòîðíîì çàëèâå FZK Ãåðìàíèÿ
ÐÀÑÏËÀÂ Ïîâåäåíèå áàññåéíà ðàñïëàâëåííûõ ìàòåðèàëîâ àêòèâíîé çîíû íà äíèùå ðåàêòîðà ÐÍÖ ÊÈ Ðîññèÿ
MASCA Òåðìè÷åñêîå âîçäåéñòâèå áàññåéíà ðàñïëàâëåííûõ ìàòåðèàëîâ íà êîðïóñ ðåàêòîðà ÐÍÖ ÊÈ Ðîññèÿ
ACE
Âçàèìîäåéñòâèå ðàñïëàâëåííûõ ìàòåðèàëîâ àêòèâíîé çîíû ñ áåòîíîì øàõòû
ðåàêòîðà
ANL ÑØÀ
BETA
Âçàèìîäåéñòâèå ðàñïëàâëåííûõ ìàòåðèàëîâ àêòèâíîé çîíû ñ áåòîíîì øàõòû
ðåàêòîðà
FZK Ãåðìàíèÿ
HDT Ðàñïðîñòðàíåíèå âîäîðîäà â ñèñòåìå ñîîáùàþùèõñÿ áîêñîâ ìîäåëè êîíòàéíìåíòà ÐÍÖ ÊÈ Ðîññèÿ
RUT
Ãîðåíèå âîäîðîäà â êàìåðàõ ñëîæíîé ãåîìåòðèè, ìîäåëèðóþùèõ áîêñû êîíòàéí-
ìåíòà
ÐÍÖ ÊÈ Ðîññèÿ
DRIVER,
TORPEDO
Äåôëàãðàöèÿ è äåòîíàöèÿ âîäîðîäà â ïîìåùåíèÿõ öèëèíäðè÷åñêîé ôîðìû ÐÍÖ ÊÈ Ðîññèÿ
ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010 31
Âîïðîñû ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé â êîðïóñíûõ ðåàêòîðàõ
âñåãî ñöåíàðèÿ ïðîòåêàíèÿ òÿæåëîé àâàðèè — îò èñõîäíîãî
ñîáûòèÿ äî âûáðîñà ïðîäóêòîâ äåëåíèÿ çà ïðåäåëû êîíòàéí-
ìåíòà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ íà÷àòî âûïîëíåíèå ðÿäà ðàáîò
ïî îáîñíîâàíèþ ïðèìåíåíèÿ êîäà ASTEC äëÿ ÂÂÝÐ [4]:
âàëèäàöèÿ êîäà ïî ðåçóëüòàòàì ýêñïåðèìåíòîâ ìîäåëè-
ðóþùèõ õàðàêòåðèñòèêè ÂÂÝÐ;
ïðåäâàðèòåëüíîå èñïîëüçîâàíèå êîäà äëÿ ìîäåëèðîâà-
íèÿ ðàçâèòèÿ òÿæåëîé àâàðèè íà ÂÂÝÐ;
ðàçðàáîòêà è âêëþ÷åíèå â êîä ñïåöèàëüíûõ ìîäåëåé,
õàðàêòåðíûõ äëÿ ÂÂÝÐ;
âûïîëíåíèå ñðàâíèòåëüíûõ ðàñ÷åòîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì
êîäîâ ASTEC è ICARE/CATHARE äëÿ ÀÏ ñ ïîòåðåé òåï-
ëîíîñèòåëÿ (LOCA) íà ÂÂÝÐ-1000.
Ïåðñïåêòèâíû äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé
ðîññèéñêèå êîäû ÑÎÊÐÀÒ (âíóòðèêîðïóñíàÿ ñòàäèÿ),
ÊÓÏÎË-Ì (âíåêîðïóñíàÿ ñòàäèÿ), ÃÅÔÅÑÒ ÓËÐ (âíåêîð-
ïóñíàÿ ñòàäèÿ ñ ñèñòåìîé óäåðæàíèÿ ðàñïëàâà), COFAR/
COMRA, ÄÎÇÀ (âíåêîíòàéìåíòíàÿ ñòàäèÿ) è äð., êîòîðûå
ðàçðàáàòûâàëèñü íåïîñðåäñòâåííî äëÿ ÂÂÝÐ è ïðîøëè
îïðåäåëåííûé óðîâåíü âàëèäàöèè (â òîì ÷èñëå è â ðàìêàõ
ïðîãðàììû ISP-47).
Êîä ÑÎÊÐÀÒ ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ÷èñëåííîãî ìîäåëè-
ðîâàíèÿ äèíàìèêè ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ, òåïëîãèäðàâëè-
÷åñêèõ è òåðìîìåõàíè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ
â ðåàêòîðíûõ óñòàíîâêàõ ñ âîäÿíûì òåïëîíîñèòåëåì
òèïà ÂÂÝÐ ïðè òÿæåëûõ àâàðèÿõ ñ ïëàâëåíèåì àêòèâíîé
çîíû, è ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ðåàëèñòè÷íîé îöåíêè
âàæíûõ äëÿ ðàñ÷åòíîãî îáîñíîâàíèÿ áåçîïàñíîñòè ïà-
ðàìåòðîâ ÐÓ íà âíóòðèêîðïóñíîé ñòàäèè òÿæåëûõ àâà-
ðèé ñ ïëàâëåíèåì òîïëèâà Êîä ÑÎÊÐÀÒ/Â1 âêëþ÷àåò
â ñåáÿ òåïëîãèäðàâëè÷åñêèé ìîäóëü, ïîçâîëÿþùèé ìî-
äåëèðîâàòü òå÷åíèå òåïëîíîñèòåëÿ ñ ïðèìåñÿìè ãàçîâ
â äâóõæèäêîñòíîì òåðìîãèäðàâëè÷åñêîì ïðèáëèæåíèè,
òÿæåëîàâàðèéíûå ìîäóëè äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåñ-
ñîâ ðàçðóøåíèÿ àêòèâíîé çîíû è âíóòðèêîðïóñíûõ óñò-
ðîéñòâ, òåïëîôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â áàññåéíàõ ðàñïëàâà.
Ðàñ÷åòû ïî êîäó ïîçâîëÿþò àíàëèçèðîâàòü òåïëîôèçè-
÷åñêèå ÿâëåíèÿ ïðè òÿæåëîé àâàðèè íà âñåõ åå ñòàäèÿõ,
âïëîòü äî ðàçðóøåíèÿ ðåàêòîðà è âûõîäà ìàòåðèàëîâ èç
êîðïóñà.
Âåðñèÿ êîäà ÑÎÊÐÀÒ/Â3, äîïîëíèòåëüíî ê âîçìîæ-
íîñòÿì âåðñèè Â1, ïîçâîëÿåò îñóùåñòâèòü ìîäåëèðîâàíèå
âûõîäà ðàäèîàêòèâíûõ ìàòåðèàëîâ â çàùèòíóþ îáîëî÷êó
(ÇÎ). Äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïîâåäåíèÿ ðàäèîàêòèâíûõ ìà-
òåðèàëîâ â ðåàêòîðíîé óñòàíîâêå (ÐÓ) è èõ ïîñëåäóþùåãî
âûõîäà â ÇÎ ðàññ÷èòûâàþòñÿ:
êîëè÷åñòâî ïðîäóêòîâ äåëåíèÿ (ÏÄ), íàêîïëåííîå
â òîïëèâå âî âðåìÿ ðàáîòû ðåàêòîðà;
êîëè÷åñòâî ÏÄ, âûøåäøåå èç òîïëèâíûõ òàáëåòîê â ãà-
çîâûé çàçîð òâýëà;
ñòåïåíü ðàçðóøåíèÿ îáîëî÷êè òâýëà è âûõîä ðàäèîàê-
òèâíûõ ìàòåðèàëîâ èç ãàçîâîãî çàçîðà â ïåðâûé êîíòóð ÐÓ;
ïîâåäåíèå ðàäèîàêòèâíûõ ìàòåðèàëîâ â ïåðâîì êîíòóðå;
âûõîä òâåðäûõ è ãàçîîáðàçíûõ ïðîäóêòîâ â ÇÎ.
ÑÎÊÐÀÒ/Â3, ñîâìåñòíî ñ êîäîì ÊÓÏÎË-Ì, äîïîëíåí-
íûì ìîäóëÿìè ðàñ÷åòà êèíåòèêè àýðîçîëåé è ïîâåäåíèÿ
éîäà, ïîçâîëÿåò âûïîëíèòü ñîïðÿæåííîå ìîäåëèðîâàíèå
ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è ïîâåäåíèå ÏÄ â êîíòåéí-
ìåíòå è êîíòóðàõ ÐÓ.
Êîä ÊÓÏÎË-Ì ñëóæèò äëÿ îïðåäåëåíèÿ òåðìîäèíàìè-
÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ñðåäû â ïîìåùåíèÿõ ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ ïðè
àâàðèÿõ ñ ðàçðûâîì òðóáîïðîâîäîâ è òå÷üþ òåïëîíîñèòåëÿ
âíóòðè ñèñòåìû ãåðìåòè÷íûõ ïîìåùåíèé.
Ïðè ðàñ÷åòå îïðåäåëÿþòñÿ ýôôåêòû íåñòàöèîíàðíîãî
òåïëîìàññîïåðåíîñà ãàçîâîé ñìåñè, îáúåìíîé è ïîâåðõ-
íîñòíîé êîíäåíñàöèè ïàðà, åñòåñòâåííîé êîíâåêöèè ãàçî-
âîé ñìåñè, ãîðåíèÿ âîäîðîäà; ó÷èòûâàåòñÿ ôóíêöèîíèðî-
âàíèå ñïðèíêëåðíîé ñèñòåìû è ðåêîìáèíàòîðîâ âîäîðîäà,
íåñòàöèîíàðíûé ïðîãðåâ òåïëîâûõ ñòðóêòóð (ñòåí è îáî-
ðóäîâàíèÿ).
Êóïîë-Ì ñîâìåñòíî ñ ìîäóëåì àýðîçîëüíîé êèíåòè-
êè è éîäíûì ìîäóëåì ìîæåò áûòü ïðèìåíåí äëÿ îöåíêè
Ðèñ. 1. ßâëåíèÿ, ìîäåëèðóåìûå êîìïüþòåðíûìè êîäàìè ÑØÀ,
ïðåäíàçíà÷åííûìè äëÿ àíàëèçà òÿæåëîé àâàðèè íà ÀÝÑ ÑØÀ
32 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010
Â. È. Ñêàëîçóáîâ, Â. Þ. Êî÷íåâà, Â. Í. Êîëûõàíîâ, Ã. Ã. Ãàáëàÿ
ðàäèîàêòèâíûõ âûáðîñîâ, ÷òî ïîçâîëÿåò âûïîëíèòü ðåà-
ëèñòè÷åñêóþ îöåíêó ïðè çàïðîåêòíûõ àâàðèÿõ, âêëþ÷àÿ
òÿæåëûå àâàðèè.
Êîä COFAR/COMPA èñïîëüçóåò ãàóññîâó ìîäåëü äèô-
ôóçèè ïðèìåñè â àòìîñôåðå, ðåêîìåíäîâàííóþ äëÿ ïðàê-
òè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ ÌÀÃÀÒÝ è äðóãèìè ìåæäóíàðîä-
íûìè îðãàíèçàöèÿìè. Èñïîëüçóåìàÿ ìîäèôèêàöèÿ ìîäåëè
ïîçâîëÿåò ó÷åñòü:
ðåàëüíóþ ïîâòîðÿåìîñòü êàòåãîðèé óñòîé÷èâîñòè àòìî-
ñôåðû, ðàññ÷èòàííóþ ïî ðóìáàì è ïî ãðàäàöèÿì ñêîðî-
ñòåé âåòðà, âêëþ÷àÿ øòèëè è ñëàáûå âåòðû;
òåïëîâîé è äèíàìè÷åñêèé ïîäúåì ñòðóè âûáðîñîâ ïî
òðàåêòîðèè äî ñâîåãî ïðåäåëüíîãî çíà÷åíèÿ;
âëèÿíèå çäàíèé íà ðàññåÿíèå âûáðîñîâ;
âëèÿíèå ñóõîãî îñàæäåíèÿ ïðèìåñè è âûìûâàíèÿ åå èç
àòìîñôåðû îñàäêàìè;
âòîðè÷íûé âåòðîâîé ïîäúåì âûïàâøåé íà ïîâåðõíîñòü
çåìëè ïðèìåñè;
ýôôåêò èñòîùåíèÿ ñòðóè âî âðåìÿ äâèæåíèÿ ïî âåòðó
è ðàäèîàêòèâíûõ ïðåâðàùåíèé ðàäèîíóêëèäîâ ïî èçîáàð-
íûì öåïî÷êàì;
âëèÿíèå øòèëåâûõ óñëîâèé è óñëîâèé ñî ñëàáûì âåòðîì;
ðåàëüíûé ðåëüåô ìåñòíîñòè;
íà÷àëüíîå ðàçáàâëåíèå èñòî÷íèêà â çîíå àýðîäèíàìè-
÷åñêîé òåíè â ñëó÷àå, åñëè âûáðîñ ïðîèñõîäèò íà óðîâíå
ýêðàíèðóþùåãî çäàíèÿ.
Êîä ÃÅÔÅÑÒ ÓËÐ ïðåäíàçíà÷åí äëÿ îáîñíîâàíèÿ óäåð-
æàíèÿ ðàñïëàâà àêòèâíîé çîíû, îáðàçóþùåãîñÿ ïðè âîç-
ìîæíîì ñöåíàðèè ðàçâèòèÿ òÿæåëîé àâàðèè ñ ïëàâëåíèåì
êîðïóñà ðåàêòîðà, â óñòðîéñòâå ëîêàëèçàöèè ðàñïëàâà.
Èñõîäíûìè äàííûìè äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ:
ìîäåëü óñòðîéñòâà ëîêàëèçàöèè ðàñïëàâà â îñåñèììåò-
ðè÷íîé ïîñòàíîâêå, ïîäðîáíî îòðàæàþùàÿ ãåîìåòðèþ ÓËÐ,
åå íàïîëíèòåëü è çàùèòó êîðïóñà;
äèíàìèêà ïîñòóïëåíèÿ ðàñïëàâà èç ðàçðóøåííîãî êîð-
ïóñà ðåàêòîðà â ÓËÐ — ñîñòàâ è ýíòàëüïèÿ ðàñïëàâà â çà-
âèñèìîñòè îò âðåìåíè.
Ïðîãðàììíûé êîä îñóùåñòâëÿåò ÷èñëåííîå ìîäåëèðî-
âàíèå ñëåäóþùèõ ïðîöåññîâ:
òåïëîîáìåí ðàñïëàâà ñ ýëåìåíòàìè êîíñòðóêöèé ÓËÐ;
ïëàâëåíèå æåðòâåííîãî ìàòåðèàëà è äðóãèõ êîíñòðóê-
öèîííûõ ýëåìåíòîâ;
ðàññëîåíèå ðàñïëàâà;
îáðàçîâàíèå êîðîê è êðèñòàëëèçàöèþ ðàñïëàâà;
õèìè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå ðàñïëàâà ñ æåðòâåííûìè
ìàòåðèàëàìè è áåòîíîì;
òåïëîîáìåí êîðïóñà ÓËÐ ñ îõëàæäàþùåé âîäîé;
òåïëîîáìåí ðàñïëàâà èçëó÷åíèåì ñ âûøåðàñïîëîæåí-
íûìè êîíñòðóêöèÿìè;
òåïëîîáìåí îò ïîâåðõíîñòè ðàñïëàâà ê îõëàæäàþùåé
âîäå.
 êîäå ÊÓÏÎË-3D èñïîëüçóåòñÿ ïðîñòðàíñòâåííàÿ
ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü ñóùåñòâåííî äîçâóêîâûõ
òå÷åíèé (÷èñëî Ìàõà Ì<<1) ñæèìàåìîé ñðåäû, ïðåäíà-
çíà÷åííàÿ äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ âíóòðåííèõ òå÷åíèé ïðè
íàëè÷èè ïðîíèöàåìîé ãðàíèöû ñ êîíêðåòíûì íàáîðîì
ãðàíè÷íûõ óñëîâèé.
Ìîäåëü ïîâåðõíîñòíîé êîíäåíñàöèè ïàðà îñíîâàíà íà
ãèïîòåçå àíàëîãèè ïðîöåññîâ òåïëî- è ìàññîîòäà÷è, ò. å.
ìàññîâûé ïîòîê êîíäåíñèðóþùåãîñÿ ïàðà íà îõëàæäàå-
ìóþ ñòåíêó ïðîïîðöèîíàëåí êîýôôèöèåíòó òåïëîîòäà÷è.
Ýòà ìîäåëü ïîëíîñòüþ àíàëîãè÷íà ïîäõîäó ê îïèñàíèþ
ïîâåðõíîñòíîé êîíäåíñàöèè ïàðà, ðåàëèçîâàííîìó â êîäå
ÊÓÏÎË-Ì.
Âåðèôèêàöèÿ ìîäåëè ïðîâîäèëàñü íà îñíîâå ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûõ äàííûõ Ìåæäóíàðîäíîé ñòàíäàðòíîé çàäà÷è
ISP-47.
Âîïðîñàì ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé â ïîñëåäíåå
âðåìÿ óäåëÿëîñü áîëüøîå âíèìàíèå. Â ðàçíûõ ñòðàíàõ
ïðîâîäèëèñü ìíîãî÷èñëåííûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëå-
äîâàíèÿ è ñîâåðøåíñòâîâàëèñü ðàñ÷åòíûå êîäû äëÿ àíàëè-
çà òÿæåëûõ àâàðèé.
 ðàìêàõ îäíîãî èç ïðîåêòîâ Ìåæäóíàðîäíîãî öåíò-
ðà ïî ÿäåðíîé áåçîïàñíîñòè äëÿ âíóòðèêîðïóñíîé ñòàäèè
òÿæåëîé àâàðèè íà ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ ðàññìîòðåíû è ïðîàíà-
ëèçèðîâàíû ñëåäóþùèå ïðîöåññû [5]: îêèñëåíèå îáîëî÷åê
òâýëîâ è âíóòðèêîðïóñíûõ óñòðîéñòâ è îáðàçîâàíèå âîäî-
ðîäà; ïëàâëåíèå àêòèâíîé çîíû; âûõîä è òðàíñïîðò ïðî-
äóêòîâ äåëåíèÿ â ðåàêòîðíîé óñòàíîâêå; âçàèìîäåéñòâèå
ìàòåðèàëîâ àêòèâíîé çîíû â ïðîöåññå òÿæåëîé àâàðèè;
âçàèìîäåéñòâèå êîðèóìà ñ òåïëîíîñèòåëåì; ïåðåìåùåíèå
ðàñïëàâà â íèæíþþ ÷àñòü ðåàêòîðà; ïîâåäåíèå ðàñïëàâà
â íèæíåé ÷àñòè ðåàêòîðà è åãî óäåðæàíèå âíóòðè êîðïóñà
ðåàêòîðà; âçàèìîäåéñòâèå ðàñïëàâà àêòèâíîé çîíû ñ êîð-
ïóñîì ðåàêòîðà.
 îòëè÷èå îò íà÷àëüíîé ñòàäèè òÿæåëîé àâàðèè ïðî-
öåññû, èìåþùèå ìåñòî íà ïîñëåäóþùèõ ñòàäèÿõ, èçó÷åíû
õóæå.  îáëàñòè îêèñëåíèÿ îáîëî÷åê òâýëîâ è âíóòðèêîð-
ïóñíûõ óñòðîéñòâ è îáðàçîâàíèÿ âîäîðîäà íåîáõîäèìû
äîïîëíèòåëüíûå ýêñïåðèìåíòû ïî ïàðîâîìó îõëàæäåíèþ
ñòåðæíåé, îêèñëåíèþ ñ ó÷åòîì âëèÿíèÿ ñòåðæíåé ðåãóëè-
ðîâàíèÿ, îêèñëåíèþ ìàòåðèàëîâ, ñïåöèôè÷íûõ äëÿ ðåàê-
òîðîâ òèïà ÂÂÝÐ, çàëèâó ñòåðæíåé ïðè âûñîêèõ òåìïåðà-
òóðàõ, âëèÿíèþ äàâëåíèÿ â ñèñòåìå è ñêîðîñòè çàëèâà.
 ïîñëåäíèå ãîäû ïðîâåäåíî ìíîãî èññëåäîâàíèé âçà-
èìîäåéñòâèÿ ìàòåðèàëîâ àêòèâíîé çîíû â ïðîöåññå òÿæå-
ëîé àâàðèè. Îäíàêî íóæíû äîïîëíèòåëüíûå èññëåäîâàíèÿ
ñâîéñòâ êîðèóìà è åãî ñîñòàâëÿþùèõ. Êðîìå òîãî, â ñâÿçè
ñ ïîñòîÿííûì ñîâåðøåíñòâîâàíèåì êîíñòðóêöèè àêòèâíîé
çîíû è ïðèìåíåíèåì íîâûõ ìàòåðèàëîâ (óðàí-ãàäîëèíèå-
âîå è ÌÎÕ-òîïëèâî, íîâûå ìàòåðèàëû äëÿ îáîëî÷åê òâýëîâ
è äðóãèõ êîíñòðóêòèâíûõ ýëåìåíòîâ àêòèâíîé çîíû), íå-
îáõîäèìî ïðîäîëæåíèå èññëåäîâàíèé ïî âçàèìîäåé ñòâèþ
ìàòåðèàëîâ â õîäå òÿæåëîé àâàðèè.
Ñ òî÷êè çðåíèÿ ïðîåêòíûõ îñîáåííîñòåé ÂÂÝÐ (íà-
ëè÷èå áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ñòàëüíûõ êîíñòðóêöèé âíóò-
ðè êîðïóñà ðåàêòîðà) òðåáóþòñÿ äàëüíåéøèå èññëåäîâà-
íèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ðàñïëàâà ðàçëè÷íûõ êîìïîçèöèé ñî
ñòàëüíûìè êîíñòðóêöèÿìè, à òàêæå ñî ñòàëüíûì êîðïó-
ñîì ðåàêòîðà. Â îáëàñòè âçàèìîäåéñòâèÿ ðàñïëàâà ñ êîð-
ïóñîì ðåàêòîðà íåîáõîäèìû èññëåäîâàíèÿ ïî ñëåäóþùèì
íàïðàâëåíèÿì [5]: âîçìîæíîñòè îõëàæäåíèÿ ðàñïëàâà âî-
äîé, íàõîäÿùåéñÿ â çàçîðå ìåæäó îçåðîì ðàñïëàâà è êîð-
ïóñîì; âëèÿíèþ ñòðàòèôèêàöèè ðàñïëàâà íà òåðìè÷åñêèå
íàãðóçêè íà ñòåíêó êîðïóñà, âûçâàííûå åñòåñòâåííîé êîí-
âåêöèåé ðàñïëàâà; ñïîñîáó è âðåìåííûì õàðàêòåðèñòèêàì
ïîâðåæäåíèÿ äíèùà êîðïóñà ðåàêòîðà ïðè íàëè÷èè è îò-
ñóòñòâèè ïðîõîäîê â äíèùå.
Äëÿ âíåêîðïóñíîé ñòàäèè òÿæåëîé àâàðèè â ïðîåêòå
ÌÖßÁ äëÿ ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ [5] ðàññìîòðåíû è ïðîàíàëèçèðî-
âàíû ñëåäóþùèå ïðîöåññû òÿæåëûõ àâàðèé: ðàñïðîñòðàíå-
íèå è îõëàæäåíèå ðàñïëàâà àêòèâíîé çîíû âíå ðåàêòîðà;
âçàèìîäåéñòâèå ðàñïëàâà ñ áåòîíîì; ïîâåäåíèå ïðîäóêòîâ
äåëåíèÿ â êîíòàéíìåíòå; ðàñïðåäåëåíèå è ãîðåíèå âîäîðî-
äà â êîíòàéíìåíòå â ïðîöåññå òÿæåëîé àâàðèè; òåïëîãèä-
ðàâëèêà êîíòàéíìåíòà â ïðîöåññå òÿæåëîé àâàðèè.
 äîñòàòî÷íî ñëîæíîé îáëàñòè, ñâÿçàííîé ñ ðàñïðî-
ñòðàíåíèåì è ãîðåíèåì âîäîðîäà â êîíòàéíìåíòå, ìîæíî
ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010 33
Âîïðîñû ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé â êîðïóñíûõ ðåàêòîðàõ
îòìåòèòü íåîáõîäèìîñòü â ïðîäîëæåíèè èññëåäîâàíèé [5]
ïî óòî÷íåíèþ ïðåäåëîâ âîñïëàìåíåíèÿ è äåòîíàöèè äëÿ
âîäîðîäî-âîçäóøíî-ïàðîâûõ ñìåñåé (îñîáåííî äëÿ óñëî-
âèé, õàðàêòåðíûõ äëÿ êîíòàéíìåíòîâ ÀÝÑ, âêëþ÷àÿ ìàñø-
òàáíûé ôàêòîð, âëèÿíèå ïðåïÿòñòâèé, ïóòè ôèëüòðàöèè);
ïî ìîäåëèðîâàíèþ òðàíñïîðòà è ïåðåìåøèâàíèþ âîäîðî-
äà ñ åãî ïîñëåäóþùèì ðàñïðåäåëåíèåì â êîíòàéíìåíòå;
èçó÷åíèþ ýôôåêòèâíîñòè ñðåäñòâ óïðàâëåíèÿ âîäîðîäîì
â êîíòàéíìåíòå (äîæèãàòåëè è ðåêîìáèíàòîðû).
 õîäå ðàáîò ìåæäóíàðîäíûõ ãðóïï ýêñïåðòîâ áûëè
âûÿâëåíû ñëåäóþùèå ïîòðåáíîñòè â ðåçóëüòàòàõ äîïîëíè-
òåëüíûõ èññëåäîâàíèé ïî òÿæåëûì àâàðèÿì: äîïîëíèòåëü-
íûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïî ðàçâèòèþ ïëàâëåíèÿ
àêòèâíîé çîíû; äàííûå êðóïíîìàñøòàáíûõ ýêñïåðèìåí-
òîâ è àíàëèòè÷åñêèé àïïàðàò äëÿ îöåíêè îõëàæäàåìîñòè
îáëîìêîâ àêòèâíîé çîíû âíóòðè è âíå êîðïóñà ðåàêòîðà;
îöåíêà âëèÿíèÿ ñòàðåíèÿ íà ïðî÷íîñòü çàùèòíîé îáîëî÷-
êè; âëèÿíèå ãëóáîêîãî âûãîðàíèÿ òîïëèâà è ïîñòóïëåíèÿ
âîçäóõà íà âûõîä è ðàñïðîñòðàíåíèå ïðîäóêòîâ äåëåíèÿ.
 îò÷åòå [6] äëÿ óïðàâëåíèÿ òÿæåëûìè àâàðèÿìè ïðè-
âîäÿòñÿ êðèòåðèè ïðîâåäåíèÿ äàëüíåéøèõ èññëåäîâàíèé
â îáëàñòè òÿæåëûõ àâàðèé ëèáî «çàêðûòèÿ òåìû» ïî êîí-
êðåòíîìó âîïðîñó. Ñ ó÷åòîì ïðåäñòàâëåííûõ êðèòåðèåâ
ïðîäîëæåíèÿ ëèáî çàâåðøåíèÿ èññëåäîâàíèé ïî êîíêðåò-
íûì âîïðîñàì ïðîòåêàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé äåëàåòñÿ âûâîä
î íåîáõîäèìîñòè ïðîäîëæåíèÿ èññëåäîâàíèé ïî âîïðî-
ñàì óäåðæàíèÿ ðàñïëàâà âíóòðè êîðïóñà ðåàêòîðà çà ñ÷åò
îõëàæ äåíèÿ âíóòðè ðåàêòîðà ëèáî íàðóæíîãî îõëàæäå-
íèÿ, âðåìåíè è ìåõàíèçìà ïîâðåæäåíèÿ êîðïóñà ðåàêòî-
ðà, îõëàæ äåíèÿ êîðèóìà âíå êîðïóñà ðåàêòîðà è ïðîöåññà
âíåêîðïóñíîãî ïàðîâîãî âçðûâà, âçàèìîäåéñòâèÿ ðàñïëàâà
àêòèâíîé çîíû ñ áåòîíîì è äð.
Ïðèìåðîì óñïåøíîãî ïðèìåíåíèÿ ïðîåêòíûõ êîäîâ òÿ-
æåëûõ àâàðèé ÿâëÿþòñÿ ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòíîãî ìîäåëèðî-
âàíèÿ äåòåðìèíèñòè÷åñêèì êîäîì ATHLET-CD èìåâøåé
ìåñòî àâàðèè ñ ïîâðåæäåíèåì àêòèâíîé çîíû íà êîðïóñ-
íîì ðåàêòîðå (PWR) ÀÝÑ ÑØÀ Tree Mile Island (TMI-2),
êîòîðûå ïðåäñòàâëåíû â ðàáîòå [8]. Îäíàêî ìîäåëèðîâàíèå
ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé ñ ïîìîùüþ êîäà ÀÒÍLET-ÑD òðåáóåò
ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ, îñîáåííî íà ïîçäíåé ñòàäèè ðàçðóøå-
íèÿ àêòèâíîé çîíû. Ýòî ïðåäïîëàãàåò îïèñàíèå îáðàçîâà-
íèÿ è ïîâåäåíèÿ ñëîÿ îñêîëêîâ è áàññåéíà ðàñïëàâà, îïè-
ñàíèå âûõîäà ïðîäóêòîâ äåëåíèÿ è ïåðåìåùåíèÿ ìàòåðèàëà
èç ðàñïëàâà, à òàêæå ïîâåäåíèÿ êîðïóñà ðåàêòîðà â óñëîâè-
ÿõ ìåõàíè÷åñêîãî è òåïëîâîãî ñòðåññà èç-çà ïåðåìåùåíèÿ
êîðèóìà. Êðîìå òîãî, ïðåäñòîèò óñîâåðøåíñòâîâàòü ðàñ÷åò
îáðàçîâàíèÿ âîäîðîäà íà ñòàäèÿõ ïîâòîðíîãî çàëèâà.
Ïðîáëåìà âíóòðèðåàêòîðíîãî óäåðæàíèÿ áàññåéíà
ðàñïëàâà ÿâëÿåòñÿ ïðåäìåòîì àêòèâíîãî èçó÷åíèÿ â îòå-
÷åñòâåííûõ è çàðóáåæíûõ èññëåäîâàíèÿõ ïî ïîâåäåíèþ
è ðàçðóøåíèþ ðåàêòîðîâ êîðïóñíîãî òèïà ïðè àâàðèÿõ
ñ ïîëíûì èëè ÷àñòè÷íûì ðàçðóøåíèåì àêòèâíîé çîíû
(ÀÇ).  ÷àñòíîñòè, àíàëèç àâàðèè íà TMI-2 ïîêàçàë, ÷òî
ðàçðóøåíèå è ïåðåìåùåíèå ðàñïëàâëåííûõ ôðàãìåíòîâ ÀÇ
â íèæíþþ êàìåðó êîðïóñà ïðèâåëî ê ëîêàëüíîìó åãî íà-
ãðåâó (ïðèáëèçèòåëüíî äî 1100 °Ñ â îáëàñòè «ãîðÿ÷èõ ïÿ-
òåí») è ïëàñòè÷åñêîìó äåôîðìèðîâàíèþ ñòåíêè êîðïóñà
âñëåäñòâèå âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ïîëçó÷åñòè. Äàëüíåéøèé
àíàëèç ýòîé àâàðèè ïîäòâåðäèë àêòóàëüíîñòü ïðîâåäå-
íèÿ óãëóáëåííûõ ðàñ÷åòíî-ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëå-
äîâàíèé, íàïðàâëåííûõ íà èçó÷åíèå çàêîíîìåðíîñòåé
ïîëçó÷åñòè è óñëîâèé ðàçðóøåíèÿ êîðïóñà ðåàêòîðà ïðè
òÿæåëîé àâàðèè äëÿ îáîñíîâàíèÿ áåçîïàñíîñòè ýêñïëóà-
òèðóåìûõ, è ðåàêòîðîâ íîâîãî ïîêîëåíèÿ. Êîìïëåêñíîå
èçó÷åíèå òåïëîâûõ è ïðî÷íîñòíûõ àñïåêòîâ ïîâåäåíèÿ
êîðïóñîâ ðåàêòîðîâ ïðè òÿæåëîé àâàðèè ÿâëÿëîñü öåëüþ
ìíîãèõ çàðóáåæíûõ èññëåäîâàòåëüñêèõ ïðîãðàìì, â ÷àñò-
íîñòè VIP (Vessel Investigation Project, OECD), LHF and
OLHF Projects (Sandia, ÑØÀ), CORVIS-PSI (Øâåéöàðèÿ),
FOREVERexperiments (the Royal Institute of Technology,
Øâåöèÿ) è äð. [9].
Àíàëèç äåôîðìàöèîííîãî ïîâåäåíèÿ êîðïóñîâ ÂÂÝÐ
ïðè òÿæåëûõ àâàðèÿõ ïîêàçàë, ÷òî âðåìÿ äî ðàçðóøåíèÿ
êîðïóñà â çíà÷èòåëüíîé ìåðå îïðåäåëÿåòñÿ òåïëîâûìè óñëî-
âèÿìè íà âíåøíåé ñòåíêå êîðïóñà ðåàêòîðà, ìèíèìàëüíîé
îñòàòî÷íîé òîëùèíîé ñòåíêè â çîíå ïëàâëåíèÿ è èçáûòî÷-
íûì äàâëåíèåì â êîðïóñå [9].
Ðÿä íåîïðåäåëåííîñòåé, ñâÿçàííûõ ñ ïðîöåññîì ïðîòå-
êàíèÿ òÿæåëîé àâàðèè è ðàñïðåäåëåíèåì ðàñïëàâà â íèæ-
íåé êàìåðå êîðïóñà ÂÂÝÐ, ïðèâîäèò ê àïðèîðíîìó âûáî-
ðó êàê ñòðóêòóðû âàííû ðàñïëàâà (ñòðàòèôèöèðîâàííàÿ,
ãîìîãåííàÿ), òàê è åå ïàðàìåòðîâ (ðàçìåð è ñîñòàâ âàííû,
òåìïåðàòóðà è äð.). Êàê ïðàâèëî, â ïðî÷íîñòíîì àíàëè-
çå êîðïóñîâ ÂÂÝÐ ïðè òÿæåëûõ àâàðèÿõ ðàññìàòðèâàåòñÿ
ñëó÷àé ïîëíîãî ðàçðóøåíèÿ ÀÇ è ôîðìèðîâàíèå ñòðàòè-
ôèöèðîâàííîé âàííû ðàñïëàâà.
Ïðèìåíåíèå êîäà ASTEC ïîêàçûâàåò åãî ïðèìåíèìîñòü
è ôóíêöèîíàëüíûå âîçìîæíîñòè äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïî-
ñëåäîâàòåëüíîñòåé ïðåäïîëàãàåìûõ òÿæåëûõ àâàðèé íà
ÂÂÝÐ-1000 è ðåàëüíûõ èíöèäåíòîâ íà ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ-1000
è ÂÂÝÐ-440. Îäíàêî âûÿâëåíà íåîáõîäèìîñòü íåêîòîðî-
ãî óëó÷øåíèÿ ìîäåëèðîâàíèÿ (îñîáåííî äëÿ ìîäåëèðîâà-
íèÿ ñïåöèàëüíûõ ñèñòåì â ÂÂÝÐ-1000 íîâîãî ïîêîëåíèÿ:
ãèäðîàêêóìóëÿòîðû; ñèñòåìà ïàññèâíîãî îòâîäà òåïëîòû
è íåêîòîðûå äðóãèå [12]).
Ïðåäñòàâèòåëüíûé àíàëèç òÿæåëîé àâàðèè ñ ïîâðåæ-
äåíèåì àêòèâíîé çîíû è êîðïóñà ðåàêòîðà êàê ñëåäñòâèå
çàïðîåêòíîé àâàðèè ñ ðàçðûâîì ÃÖÒ äëÿ ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ íî-
âîãî ïîêîëåíèÿ (ÂÂÝÐ-1000-Â-392Ì-ÍÂ ÀÝÑ-2) ïðèâåäåí
â [10]. Ïðè âûáîðå ðåôåðåíòíîãî ñöåíàðèÿ òÿæåëîé àâàðèè
äëÿ àíàëèçà âîçäåéñòâèÿ àâàðèéíûõ ïðîöåññîâ íà çàùèò-
íóþ îáîëî÷êó Í ÀÝÑ-2 ó÷èòûâàëèñü ðåêîìåíäàöèè EUR
[11]. Ðàñ÷åòíîå ìîäåëèðîâàíèå ïðîòåêàíèÿ àâàðèé â ÐÓ
Â-392Ì â [10] âûïîëíåíî ïî êîäó «óëó÷øåííîé îöåíêè»
SCDAP/RELAP5/MOD3.3.
Îòäåëüíûå ðåçóëüòàòû ïðèìåíåíèÿ êîäà MELCOR äëÿ
ìîäåëèðîâàíèÿ òÿæåëûõ àâàðèé íà ÂÂÝÐ ïðåäñòàâëåíû
â ðàáîòå [13], â êîòîðîé ðàññìîòðåí ðåæèì ñ àâàðèéíûì
ñíèæåíèåì è ïîñëåäóþùèì ïîëíûì ïðåêðàùåíèåì ïîäà-
÷è ïèòàòåëüíîé âîäû â îäèí èç Ïà íà ýíåðãîáëîêå ¹ 1
Êàëèíèíñêîé ÀÝÑ. Âñå ìîäåëè êîäà MELCOR ïðåäïîëà-
ãàþò âçàèìíîå ðàñïîëîæåíèå ñòåðæíåé òâýëîâ ïî êâàäðàò-
íîé ìàòðèöå. Â ðåàêòîðå ÂÂÝÐ-1000, êàê è â äðóãèõ ðåàê-
òîðàõ ñîâåòñêîãî ïðîèçâîäñòâà, òâýëû ðàñïîëàãàþòñÿ ïî
ãåêñàãîíàëüíîé (òðåóãîëüíîé) ìàòðèöå.
 ìåæäóíàðîäíîé ñåòè SARnet ïðè àíàëèçå òÿæåëûõ
àâàðèé äëÿ ðàçëè÷íûõ òèïîâ ÐÓ íàèáîëåå øèðîêîå ïðè-
ìåíåíèå íàøëè äåòåðìèíèñòè÷åñêèå èíòåãðàëüíûå êîäû
ASTEC, MAAP è MELCOR, äåòàëèçèðîâàííûå êîäû
COCOSYS, CONTAIN, RELAP, ATHLET, CATHARE,
VICTORIA, WECHSL, TRAP-MELT è äð., à òàêæå êîäû,
ïîçâîëÿþùèå îñóùåñòâëÿòü òðåõìåðíîå ìîäåëèðîâàíèå, —
CFX, GASFLOW, TONUS è MC3D.
Áîëüøèíñòâî èçâåñòíûõ êîäîâ òÿæåëûõ àâàðèé íå ðàç-
ðàáàòûâàëèñü íåïîñðåäñòâåííî äëÿ ÂÂÝÐ, ïîýòîìó âàæ-
íûì âîïðîñîì èõ ïðèìåíèìîñòè ÿâëÿþòñÿ àäàïòàöèÿ
è âàëèäàöèÿ ðàñ÷åòíûõ ñðåäñòâ ìîäåëèðîâàíèÿ ê óñëî-
âèÿì ýíåðãîáëîêîâ ñ ÂÂÝÐ.  êà÷åñòâå ïðèìåðà ñëåäóåò
34 ßäåðíà òà ðàä³àö³éíà áåçïåêà 4 (48).2010
Â. È. Ñêàëîçóáîâ, Â. Þ. Êî÷íåâà, Â. Í. Êîëûõàíîâ, Ã. Ã. Ãàáëàÿ
ïðèâåñòè èçâåñòíûå ðåçóëüòàòû âàëèäàöèè è àäàïòàöèè
êîäà ASTEC ê óñëîâèÿì ÂÂÝÐ [12]. Ñòðóêòóðà êîäà ASTEC
ïîçâîëÿåò çàïóñêàòü ëþáîé ìîäóëü â àâòîíîìíîì ðåæèìå.
Ýòîò ðåæèì ïîçâîëÿåò âûïîëíèòü âàëèäàöèþ ìîäóëÿ ïî
ýêñïåðèìåíòàì äëÿ îòäåëüíîãî âëèÿíèÿ èëè íåñêîëüêèõ
âîçäåéñòâèé. Ìàòðèöà âàëèäàöèè ïî îòäåëüíûì ýêñïåðè-
ìåíòàì, ñïåöèôè÷åñêèì äëÿ ÂÂÝÐ, âêëþ÷àåò âñå îñíîâíûå
ýòàïû ïðîòåêàíèÿ òÿæåëîé àâàðèè, òàêèå êàê îñóøåíèå
è äåãðàäàöèÿ àêòèâíîé çîíû, îáðàçîâàíèå ðàñïëàâëåííîãî
êîðèóìà, çàêóïîðèâàíèå ïðîòîêà ÷åðåç àêòèâíóþ çîíó, ïî-
âåäåíèå îáúåìà ðàñïëàâëåííîãî êîðèóìà â íèæíåé êàìåðå
(íà äíèùå) êîðïóñà ðåàêòîðà, âçàèìîäåéñòâèå ðàñïëàâëåí-
íîãî êîðèóìà ñ áåòîíîì â áåòîííîé øàõòå ðåàêòîðà, ðàñ-
ïðåäåëåíèå âîäîðîäà â êîíòàéíìåíòå, ãîðåíèå âîäîðîäà
è ò. ï. Íà äàííîì ýòàïå ïðîõîäèò âàëèäàöèÿ êîäà ASTEC
â ñîîòâåòñòâèè ñ íàìå÷åííîé ìàòðèöåé âàëèäàöèè.
Òàêèì îáðàçîì, â íàñòîÿùåå âðåìÿ ñóùåñòâóåò íåîáõî-
äèìàÿ áàçà ðàñ÷åòíî-ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ïðîöåññîâ òÿæåëûõ àâàðèé, ðåàëèçàöèÿ êîòîðîé ïîçâîëèò
ðàçðàáîòàòü íàó÷íî-òåõíè÷åñêèå îáîñíîâàíèÿ ðóêîâîäñòâ
è(èëè) ñèìïòîìíî-îðèåíòèðîâàííûõ èíñòðóêöèé ïî óïðàâ-
ëåíèþ òÿæåëûìè àâàðèÿìè äëÿ ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ.
Список литературы
1. Nuclear Europe Worldscan. — ¹ 1–2. — 1999.
2. Çâîíàðåâ Þ. À. Ðàçðàáîòêà âåðèôèêàöèîííîé áàçû äàííûõ
äëÿ îáîñíîâàíèÿ áåçîïàñíîñòè ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ ïðè òÿæåëûõ àâàðè-
ÿõ / Þ. À. Çâîíàðåâ, Ì. À. Áóäàåâ, Í. Ï. Êèñåëåâ // ÐÍÖ «Êóð÷à-
òîâñêèé èíñòèòóò»: Ìàòåðèàëû êîíô. «Îáåñïå÷åíèå áåçîïàñíîñòè
ÀÝÑ ñ ÂÂÝл. — Ïîäîëüñê: ÔÃÓÏ ÎÊÁ «ÃÏ», 2008.
3. Papin J. French Studies on High Burnup Fuel Transient Be-
havior under RIA Conditions / J. Papin, M. Balourdet, F. Lemoine,
F. Lamare, J. Frizonett and F. Shmitz // Nuclear Safety. — 1996. —
Vol. 37, No. 4.
4. Çâîíàðåâ Þ. Âàëèäàöèÿ êîìïúþòåðíîãî êîäà ASTEC
è ïðèìåíåíèå äëÿ àíàëèçà áåçîïàñíîñòè ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ / Þ. Çâî-
íàðåâ, Ì. Áóäàåâ, Â. Êîáçàðü, À. Âîë÷åê // Code application and
PSA methodologies. Paper No 1 The first European Review Meet-
ing on Severe Accident Research (ERMSAR-2005) Aix-en-Provence,
France, 14–16 November 2005.
5. Êàáàíîâ Ë. Ï. Òåõíè÷åñêîå îáîñíîâàíèå óïðàâëåíèÿ òÿæåëû-
ìè àâàðèÿìè íà ÀÝÑ ñ ÂÂÝÐ-1000 / Ë. Ï. Êàáàíîâ, Í. À. Êîçëîâà,
À. È. Ñóñëîâ // Ñá. ÐÍÖ «Êóð÷àòîâñêèé èíñòèòóò». — Ì., 2006.
6. Vayssier G. et al. Severe Accident Management Implementation and
Expertise, AMM-SAMIME(00)-P009. European Commission, 2000.
7. Pilch M. M. et al. Resolution of the Direct Containment Heat-
ing for all Westinghouse Plants with Large Dry or Subatmospheric
Containments. NUREG/CR-6338, 1996.
8. Äðàò Ò. Àíàëèç àâàðèè íà ÀÝÑ ÒÌ 1–2 ñ ïîìîùüþ êîäà
ATHLET-CD» / Ò. Äðàò, È. Ä. Êëÿèíõèòïàñ, Ì. Ê. Êîõ // Àòîì-
íàÿ òåõíèêà çà ðóáåæîì. — 2007. — ¹ 4. — Ñ. 27–34.
9. Ñåìèøêèí Â. Ï. Òåïëîìåõàíè÷åñêîå ïîâåäåíèå êîðïóñà ÂÂÝÐ
â òÿæåëîé àâàðèè / Â. Ï Ñåìèøêèí, Â. Â. Ïàæåòíîâ, Å. À. Ôðèçåí,
Â. Ä. Ëîêòèîíî // Ìàòåðèàëû êîíô. «Îáåñïå÷åíèå áåçîïàñíîñòè
ÀÝÑ ñ ÂÂÝл. — Ïîäîëüñê: ÔÃÓÏ ÎÊÁ «ÃÏ», 2008.
10. Îáåñïå÷åíèå ëîêàëèçóþùèõ ôóíêöèé çàùèòíîé îáîëî÷êè
Í ÀÝÑ-2 ïðè ÇÏÀ ñ òå÷àìè èç ðåàêòîðíîé óñòàíîâêè // Ìàòå-
ðèàëû êîíô. «Îáåñïå÷åíèå áåçîïàñíîñòè ÀÝÑ ñ ÂÂÝл. — Ïî-
äîëüñê: ÔÃÓÏ ÎÊÁ «ÃÏ», 2008.
11. European utility requirements for lwr nuclear power plants. —
2001. — Rev. C, Vol. 2.
12. Þ. Çâîíàðåâ, Ì. Áóäàåâ, Â. Êîáçàðü, À. Âîë÷åê Code appli-
cation and PSA methodologies. Paper No 1 The first European Review
Meeting on Severe Accident Research (ERMSAR-2005) Aix-en-Pro-
vence, France, 14–16 November 2005.
13. Íîñàòîâ Â. Àíàëèç òÿæåëûõ àâàðèé ðåàêòîðîâ ÂÂÝÐ
ñ èñïîëüçîâàíèåì êîäà MELCOR-1.8.5 / Â. Íîñàòîâ, Â. Ñòðè-
æîâ. — Ì.: ÈÁÐÀÝ ÐÀÍ, 2009.
Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 09.03.2010.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-97022 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2073-6231 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:12:15Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Скалозубов, В.И. Кочнева, В.Ю. Колыханов, В.Н. Габлая, Г.Г. 2016-03-24T13:44:50Z 2016-03-24T13:44:50Z 2010 Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) / В.И. Скалозубов, В.Ю. Кочнева, В.Н. Колыханов, Г.Г. Габлая // Ядерна та радіаційна безпека. — 2010. — № 4. — С. 26-34. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 2073-6231 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97022 504.064:621.039 Приведен обзорный анализ расчетного и экспериментального моделирования тяжелых аварий на корпусных реакторах, в том числе применительно к ВВЭР. Определены наиболее перспективные расчетные коды для моделирования тяжелых аварий отечественных реакторных установок, а также наиболее перспективные стенды для экспериментального моделирования отдельных процессов. Наведено оглядовий аналіз стану питань розрахункового й експериментального моделювання важких аварій на корпусних реакторах, охоплюючи ВВЕР. Визначені найбільш перспективні розрахункові коди для моделювання важких аварій вітчизняних реакторних установок, а також найбільш перспективні стенди для експериментального моделювання окремих процесів. This paper overviews computer and experimental modeling of severe accidents at pressure vessel reactors, including VVER. The most suitable computer codes are identified for modeling severe accidents at national reactors and the most suitable testbenches for experimental modeling of individual processes. ru Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України Ядерна та радіаційна безпека Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) Щодо питань моделювання важких аварій на корпусних реакторах (огляд) Modeling of Severe Accidents in Pressure Vessel Reactors (Overview) Article published earlier |
| spellingShingle | Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) Скалозубов, В.И. Кочнева, В.Ю. Колыханов, В.Н. Габлая, Г.Г. |
| title | Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) |
| title_alt | Щодо питань моделювання важких аварій на корпусних реакторах (огляд) Modeling of Severe Accidents in Pressure Vessel Reactors (Overview) |
| title_full | Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) |
| title_fullStr | Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) |
| title_full_unstemmed | Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) |
| title_short | Вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) |
| title_sort | вопросы моделирования тяжелых аварий в корпусных реакторах (обзор) |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97022 |
| work_keys_str_mv | AT skalozubovvi voprosymodelirovaniâtâželyhavariivkorpusnyhreaktorahobzor AT kočnevavû voprosymodelirovaniâtâželyhavariivkorpusnyhreaktorahobzor AT kolyhanovvn voprosymodelirovaniâtâželyhavariivkorpusnyhreaktorahobzor AT gablaâgg voprosymodelirovaniâtâželyhavariivkorpusnyhreaktorahobzor AT skalozubovvi ŝodopitanʹmodelûvannâvažkihavaríinakorpusnihreaktorahoglâd AT kočnevavû ŝodopitanʹmodelûvannâvažkihavaríinakorpusnihreaktorahoglâd AT kolyhanovvn ŝodopitanʹmodelûvannâvažkihavaríinakorpusnihreaktorahoglâd AT gablaâgg ŝodopitanʹmodelûvannâvažkihavaríinakorpusnihreaktorahoglâd AT skalozubovvi modelingofsevereaccidentsinpressurevesselreactorsoverview AT kočnevavû modelingofsevereaccidentsinpressurevesselreactorsoverview AT kolyhanovvn modelingofsevereaccidentsinpressurevesselreactorsoverview AT gablaâgg modelingofsevereaccidentsinpressurevesselreactorsoverview |