Частота повреждения ядра
Частота повреждения активной зоны ( CDF ) — это термин, используемый в вероятностной оценке риска (PRA), который указывает на вероятность аварии , которая приведет к серьезному повреждению ядерного топлива в активной зоне ядерного реактора . [1] [2] [3] Аварии с повреждением активной зоны считаются чрезвычайно серьезными, поскольку серьезное повреждение топлива в активной зоне препятствует адекватному отводу тепла или даже безопасному останову, что может привести к ядерному расплавлению . [3] Некоторые источники по CDF считают, что повреждение активной зоны и расплавление активной зоны — это одно и то же, и в разных отраслях и странах используются разные методы измерения, поэтому основное значение числа CDF заключается в управлении риском аварий в активной зоне внутри системы, а не обязательно предоставить масштабную статистику. [3] [4]
Оценка постоянных или временных изменений на атомной электростанции проводится для того, чтобы оценить, находятся ли такие изменения в пределах критериев риска. Например, вероятность повреждения ядра может увеличиться при замене компонента, но эта вероятность будет еще выше, если этот компонент выйдет из строя из-за того, что его не заменили. [4] Меры риска, такие как частота повреждения активной зоны и частота крупных ранних выбросов (LERF), определяют критерии риска для таких изменений.
Этот анализ рисков позволяет принимать решения о любых изменениях на атомной электростанции в соответствии с законодательством, запасами безопасности и стратегиями производительности.
В исследовании 2003 года, проведенном по заказу Европейской комиссии, было отмечено, что «частота повреждения активной зоны составляет 5 × 10 −5 [на реактор-год] являются обычным результатом» или, другими словами, один случай повреждения активной зоны за 20 000 реакторо-лет. [3] По данным исследования, проведенного в 2008 году Научно-исследовательским институтом электроэнергетики , расчетная частота повреждений активной зоны в атомной промышленности США оценивается сразу в 50 000 реакторных лет, или 2 × 10. −5 . [5]
Если предположить, что в мире эксплуатируется 500 реакторов, приведенные выше оценки CDF означают, что статистически ожидается, что где-то в мире будет происходить один инцидент с повреждением активной зоны каждые 40 лет по Европейской комиссии оценкам в 2008 году 2003 года или каждые 100 лет для Научно-исследовательский институт электроэнергетики оценил среднюю аварийность.
Согласно отчету Совета по защите национальных ресурсов за 2011 год, во всем мире наработано около 14 400 реакторо-лет коммерческой эксплуатации 582 реакторов. Из этих 582 реакторов 11 получили серьезные повреждения активной зоны. [6] Эти исторические данные показывают, что в период с 1954 по 2011 год средняя частота аварий составляла 1 на каждые 1309 реакторо-лет (7,6 × 10 −4 CDF на реактор в год). В пяти из этих аварий ущерб был настолько легким, что реактор был отремонтирован и перезапущен.
Во время землетрясения 2011 года и вызванного им цунами высотой более 15 метров на восточном побережье Японии на АЭС «Фукусима-1» были повреждены активные зоны трёх из шести реакторов после того, как системы аварийного охлаждения активной зоны вышли из строя из-за экстремальных запроектных условий. То есть станции Фукусимы в своей первоначальной конструкции не учитывали цунами высотой более 3,1 метра (10 футов). [7] Этими реакторами были General Electric BWR-3 и BWR-4 реакторы внутри защитной оболочки Mark I , что распространено в Соединенных Штатах. Однако все эти типы электростанций имеют различную конструкцию в зависимости от правил, индивидуальных предпочтений коммунальных предприятий и места строительства. В 1995 году Национальная лаборатория Сандия подсчитала, что отдельные реакторы BWR-3 и BWR-4 в США имеют частоту повреждения активной зоны между 10 −4 и 10 −7 . [8]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Глоссарий — Частота повреждения ядра» . Вашингтон, округ Колумбия : Комиссия по ядерному регулированию . Проверено 29 ноября 2008 г.
- ^ «Определение ПРА» . Вероятностная оценка риска (PRA) . Вашингтон, округ Колумбия : Комиссия по ядерному регулированию . 28 ноября 2007 года . Проверено 12 сентября 2008 г.
- ^ Jump up to: а б с д Леурс, бакалавр; RCN Wit (январь 2003 г.). «Меры поддержки экологически вредных мер в государствах-членах ЕС» (PDF) . CE, номер публикации 03.7905.11. п. 137. Архивировано из оригинала (PDF) 27 октября 2012 г. Проверено 13 июня 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Кертис Л. Смит (1998). «Расчет условной вероятности повреждения активной зоны для эксплуатации атомной электростанции» (PDF) . Айдахо-Фолс, Айдахо : Национальная инженерно-экологическая лаборатория Айдахо. Архивировано из оригинала (PDF) 28 августа 2008 г. Проверено 29 ноября 2008 г.
- ^ Гертнер, Джон; Кен Канаван; Дуг Тру (февраль 2008 г.). «Безопасность и эксплуатационные преимущества инициатив с учетом рисков» (PDF) . Электроэнергетический научно-исследовательский институт . стр. 3 сноска 3 . Проверено 12 сентября 2008 г.
- ^ Томас Б. Кокран (27 апреля 2011 г.). «Переоценка частоты аварий с частичным расплавлением активной зоны» . Совет по защите национальных ресурсов. Архивировано из оригинала 8 мая 2012 года . Проверено 19 июня 2011 г.
- ^ Джеймс М. Эктон и Марк Хиббс (март 2012 г.). «Почему Фукусиму можно было предотвратить» (PDF) . Фонд Карнеги за международный мир. Архивировано из оригинала 2 ноября 2016 г. Проверено 4 сентября 2016 г.
- ^ Сьюзан Дингман (1995). «Перспективы частоты повреждений активной зоны для электростанций BWR 3/4 и 4-петли Westinghouse на основе результатов IPE» (PDF) . НРК США.