Високий ступінь безпеки АЕСУкаіни забезпечена безліччю факторів. Основні з них - це принцип самозахищеності реакторної установки, наявність декількох бар'єрів безпеки і багаторазове дублювання каналів безпеки. Необхідно відзначити також застосування активних (тобто вимагають втручання людини і наявності джерела енергопостачання) і пасивних (що не потребують втручання оператора і джерела енергії) систем безпеки. Крім того, на всіх станціях діє культура безпеки на всіх етапах життєвого циклу: від вибору майданчика (обов'язково тільки в тих в місцях, де відсутні забороняють фактори) до виведення з експлуатації. Багато в чому завдяки поєднанню цих елементів досвід стабільної експлуатації водо-водяних реакторів ВВЕР становить вже понад 1400 реакторо-років.
Забезпечення безпеки експлуатації реакторів
Щоб швидко і ефективно зупинити ланцюгову реакцію, потрібно «поглинути» виділяються нейтрони. Для цього використовується поглинач (як правило, карбід бору). Стрижні з поглиначем вводяться в активну зону, нейтронний потік поглинається, реакція сповільнюється і припиняється. Для того, щоб стрижні потрапили в активну зону за будь-яких умовах, на українських АЕС їх підвішують над реактором і утримують електромагнітами. Така схема гарантує опускання стрижнів навіть при знеструмленні енергоблоку: електромагніти відключаться і стрижні увійдуть в активну зону просто під дією сили тяжіння (без будь-яких додаткових команд персоналу). У цьому відмінність вітчизняних проектів від американського, використаного в Японії на АЕС «Фукусіма-1» (він передбачав введення стрижнів знизу).
На українських АЕС в основному застосовуються двоконтурні схеми, в яких тепло може відводиться прямо в повітря без участі будь-яких зовнішніх джерел водопостачання. Двоконтурна схема принципово більш безпечна, ніж використана в Японії одноконтурна, тому що всі радіоактивні середовища знаходяться всередині захисної оболонки (контайнменту), а в першому контурі немає пара - ризик «оголення» палива і його перегріву принципово нижче. Крім того, реактори ВВЕР комплектуються 4 парогенераторами, системи відводу тепла многопетлевие, тобто в них забезпечуються значні резерви води. Якщо все ж подача води через резервні труби необхідна, на АЕС були встановлені окремі насоси аварійного розхолоджування (по насосу на кожну трубу).
На українських АЕС з водо-водяними реакторами (ВВЕР) з урахуванням принципу одиничної відмови і можливого необнаружіваемий відмови передбачені три незалежні канали систем безпеки, кожен з яких може виконати функції всієї системи. Системи безпеки розраховані на ліквідацію максимальної проектної аварії з розривом головного циркуляційного трубопроводу першого контуру максимального діаметра. Запаси води також забезпечені багаторазово: спочатку вона буде подана з резервних ємностей, встановлених в самому енергоблоці, а потім, якщо цієї води буде все ще недостатньо, вода почне подаватися з трьох додаткових резервуарів. Харчування всіх резервних насосів забезпечується також автономно: кожен буде працювати від свого дизель-генератора. Всі генератори розташовуються в окремих будівлях, що не допускає їх одномоментного виходу з ладу. Будь-який з цих каналів (в разі відмови інших) забезпечує повне відведення тепла.
Робота всіх цих захисних систем разом потрібно тільки в разі максимальної проектної аварії. Все це кількість води, пролите в реактор, акумулюється спеціальною системою збору та охолодження. Зібрану воду система подасть в активну зону знову, тобто, як кажуть фахівці, буде забезпечена рециркуляція теплоносія.
4 бар'єру безпеки
Система безпеки сучасних українських АЕС складається з чотирьох бар'єрів на шляху поширення іонізуючого випромінювання здійснюватиме та радіоактивних речовин в навколишнє середовище. Перший - це паливна матриця, що запобігає вихід продуктів поділу під оболонку тепловиділяючого елемента. Другий - сама оболонка тепловиділяючого елемента, що не дає продуктам ділення потрапити в теплоносій головного циркуляційного контуру. Третій - головний циркуляційний контур, що перешкоджає виходу продуктів поділу під захисну герметичну оболонку. Нарешті, четвертий - це система захисних герметичних оболонок (контайнмент), що виключає вихід продуктів поділу в навколишнє середовище. Якщо щось трапиться в реакторному залі, вся радіоактивність залишиться всередині цієї оболонки.
Всі українські сучасні ядерні реактори типу ВВЕР мають контайнмент. При цьому оболонка розрахована не тільки на зовнішній вплив - наприклад, падіння літака, смерч, ураган або вибух. Контайнмент витримує внутрішній тиск в 5 кг / см2 і зовнішній вплив від ударної хвилі, що створює тиск 30 кПа, і падаючого літака масою 5 тонн. Тобто якщо припустити, що вся подана в реактор вода перетвориться в пар і, як в гігантському чайнику, буде тиснути зсередини на кришку, то оболонка витримає і це колосальний тиск. Таким чином, купол енергоблоку перебуває ніби в постійній готовності прийняти удар зсередини. Для цього оболонка виконана з «попередньо напруженого бетону»: металеві троси, натягнуті всередині бетонної оболонки, надають додаткову монолітність конструкції, підвищуючи її стійкість.
Обсяг контайнменту досить великий - 75 тис. Куб. метрів, ризик скупчення в ньому водню у вибухонебезпечній концентрації значно менше, ніж на АЕС «Фукусіма-1». У разі аварії для зниження тиску пара всередині захисної оболонки встановлена спринклерна система, яка з-під купола блоку розбризкує розчин бору та інших речовин, що перешкоджають поширенню радіоактивності. Там же ставляться рекомбінатори водню, що не дозволяють цього газу накопичуватися і виключають можливість вибуху.
Системи безпеки і спеціальні пристрої
Зокрема, одним з елементів системи аварійного охолодження активної зони сучасних українських АЕС є спеціальні ємності з борною кислотою, що знаходяться над реактором. Кожна ємність являє собою товстостінний посудину з двошарової сталі об'ємом 60 кубічних метрів, що працює під тиском в 60 атмосфер і вище. У разі максимальної проектної аварії - розриву першого контуру охолодження реактора - вміст цих ємностей самопливом виявляється всередині активної зони реактора, і ланцюгова ядерна реакція гаситься великою кількістю борсодержащего речовини, добре поглинає нейтрони. Такої кількості розчину достатньо для охолодження активної зони до підключення системи аварійного розхолоджування і охолодження басейну витримки.
Забезпечення стійкості до землетрусів
Збіг природних катаклізмів на території розташування АЕС вУкаіни, які можуть спричинити за собою аварію, яку можна порівняти з аварією на станції «Фукусіма-1», неможливо. В даний час всі українські АЕС знаходяться в зонах низької сейсмоопасности. У європейській частині нашої країни, на великоруський плиті, яка вважається стійким масивом, землетрусу або не відбуваються зовсім, або відбуваються, але з невеликою інтенсивністю (не більше 5-6 балів за шкалою Ріхтера).
Запобігання відмов і порушень норм безпечної експлуатації забезпечується за рахунок вибору безпечної площадки розміщення АЕС, застосування консервативних принципів проектування, наявності система забезпечення якості при виборі майданчика, проектуванні, будівництві та експлуатації, а також культури безпеки. Вибір безпечної площадки передбачає, зокрема, визначення прогнозованого рівня сейсмічного впливу, який обчислюється окремо для кожної площадки і кожного блоку. Наприклад, в ході додаткових досліджень в районі 8-10 бальною сейсмічності можуть бути виділені придатні майданчики в межах 7-бальною зони сейсмічності і однорідних масивів гранітоїдів, далеко від епіцентрів мелкофокусних землетрусів. При виконанні таких робіт в розрахунок береться рівень сейсмічності максимального розрахункового землетрусу (МРЗ), яке може статися з ймовірністю 1 раз в 10 тисяч років (і не більше 8 балів). Виходячи з цього прогнозу здійснюється виконання відповідних розрахунків для будівельних конструкцій, проектування всіх трубопроводів і обладнання. При необхідності обладнання оснащується гідроамортизаторами.
Чинними нормами заборонено розміщувати АЕС: на майданчиках, розташованих безпосередньо на активних розломи; на майданчиках, сейсмічність яких характеризується інтенсивністю максимальних розрахункових землетрусів (далі - МРЗ) більше 9 балів за шкалою сейсмічної активності Медведєва-Шпонхойера-Карника; на території, в межах якої знаходження атомних електростанцій заборонено природоохоронним законодавством.
Захист від аварій, терористичних атак
Нарешті, наявність власних сил цивільної оборони і ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій (ЦО і НС) на кожній АЕС робить максимально оперативним реагування на нештатні ситуації. Ці підрозділи знаходяться в постійній готовності і оснащені необхідними технічними засобами, в тому числі резервними джерелами живлення і резервними насосами. Звичайні пожежні машини можуть підключатися до будь-якого енергоблоку через спеціальні штуцери на корпусах блоків, які рознесені на різні боки з тим, щоб не бути одночасно пошкодженими. Існують спеціальні штаби з управління кризовими ситуаціями (наприклад, Ситуационно-кризовий центр Росатома і такий же власний центр АТ «Концерн Росенергоатом»), здійснюється планування заходів у разі НС, регулярно проводяться відповідні навчання. Такі антикризові центри в разі потреби оперативно узгодять свої дії з МНС України і Міністерством енергетики РФ. Нарешті, існують також притулку і засоби захисту персоналу на майданчику кожної АЕС.
Інші заходи щодо забезпечення захисту
На всіх українських станціях після аварії на Чорнобильській АЕС були проведені додаткові дослідження можливих аварійних ситуацій і шляхів їх подолання. Були зроблені зусилля по мінімізації роль людського фактора в кризових ситуаціях, була проведена модернізація систем безпеки на старих станціях. В результаті на всіх діючих станціях нашої країни є кілька систем, які включаються одна за одною в разі виникнення ситуації знеструмлення, повністю виключаючи можливість такого розвитку подій, яке мало місце в Японії.
Нарешті, на всіх українських атомних станціях встановлена автоматична система контролю радіаційної обстановки (АСКРО). Вона передбачає наявність датчиків, які фіксують рівень радіації навколо радіаційно небезпечних об'єктів в режимі реального часу. Показання цих приладів передаються на спеціальний сайт в Інтернеті.
Якщо розглядати безпеку АЕС, які отримали дозвіл на продовження термінів експлуатації, то будь-яка подібна продовження - це підсумок масштабної роботи з перевірки стану всіх систем і конструкційних матеріалів. При продовженні приймається до уваги ресурс обладнання, виходять підтвердження конструкторів, які зобов'язані гарантувати безпеку свого об'єкта понад проектних термінів. Тільки при наявності таких гарантій може бути винесено рішення про продовження. На всіх енергоблоках АЕС, які отримали ліцензію Ростехнагляду на продовження терміну служби понадпроектний, був виконаний комплекс робіт по великомасштабної модернізації та заміни обладнання і систем АЕС, що забезпечили досягнення рівня сучасних вимог до стану безпеки АЕС.
Однак нескінченно продовженням займатися не можна, тому що є фактор старіння матеріалів, крім того, неможливо на старі реактори поставити деякі нові системи безпеки. Тому йде робота по будівництву в Укаїни 9 нових енергоблоків замість тих, що вибувають старих. На кожному з них вартість систем безпеки, що запобігають радіоактивний вплив на населення та навколишнє середовище при найнесприятливіших умовах (падіння важкого літака, землетрус, цунамі, вибухова хвиля), становить близько 40% від загальної вартості спорудження. Кінцева мета - гарантувати, що ні при якому сценарії не буде загрози виходу радіоактивності за межі майданчика.
Більш детальну інформацію про забезпечення безпеки АЕСУкаіни можна отримати на сайті ВАТ «Концерн Росенергоатом».