Спосіб будівництва аес

Спосіб будівництва АЕС, що полягає в будівництві атомного реактора, декількох послідовно включених контурів передачі тепла з активної зони атомного реактора зі встановленою в одному з 3 85801 зміни мікроклімату в районах розташування атомних електростанцій. 6. Необхідність створення навкруги атомних електростанцій санітарно- захисних зон радіусом 30км приводить до виводу з інтенсивного землекористування до 100000га саме в регіонах, найсприятливіших для заселення (наявність великих джерел прісної води, транспортна доступність і так далі]. 7. В процесі експлуатації атомних електростанцій неминуче нагромаджується значна кількість радіоактивних рідких відходів, які прямують в пруді-накопичувачі. Як правило, вони не переробляються через високу вартість переробки і утилізації рідких радіоактивних відходів, що приводить до поступової їх фільтрації в грунтові води або залпових скидань під час весняних паводків в оточуючу середовище, з подальшим попаданням всіх розчинних радіонуклідів по харчових ланцюжках в організми людей з наростаючою концентрацією. Наприклад, якщо концентрація радіонуклідів в планктоні всього в 3-5 разів вище, ніж в навколишньому середовищі, то в оселедцевих видах риб вона в 100-150 разів вище, ніж в навколишньому середовищі, а в лососевих і осетрових в 600-650 разів вище, ніж в навколишньому середовищі. 8. Члени сімей працівників АЕС, також діти, найчутливіші до дії підвищеного радіаційного фону, вимушені постійно проживати в містахсуп утниках, в умовах підвищеного радіаційного фону, що різко збільшує ризик онкологічних захворювань дітей. Пропоноване технічне рішення дозволяє отримати наступні істотні переваги перед відомими конструкціями атомних електростанцій: 1. Повністю виключається попадання розчинних солей радіоактивних і важких елементів, у тому числі - з радіоактивних рідких відходів, в о точуючу середовище, з повним виключенням надходження їх в харчові ланцюжки органічного життя. 2. Повністю виключається вплив АЕС на клімат в районах їх розташування. 3. Різко скорочуються теплові викиди в оточуючу середовище. 4. Виключається необхідність вилучення величезних територій з активного землекористування для створення санітарно-захисних зон. 5. Різко, в 1,5-2,5 рази збільшується результуючий к.п.д. атомних електростанцій із зниженням собівартості електроенергії, що виробляється, в 1,5-2,5 рази без істотних додаткових капітальних витрат. 6. Усувається необхідність будівництва, експлуатації і охорони спеціальних ставківохолоджувачів. 7. Виключається підвищений ризик онкологічних захворювань членів сімей працівників АЕС. 8. Різко скорочується можливість здійснення терористичних актів на АЕС. Вказані переваги досягаються в способі будівництва АЕС, що полягає в будівництві атомного реактора, декількох послідовно включених контурів передачі тепла з активної зони атомного реактора зі встановленою в одному з контурів паровою 4 турбіною з електрогенератором і системою охолоджування робочої рідини і системи видалення (каналізування) рідких слаборадіоактивних технологічних відходів, тим, що АЕС встановлюють на природному або штучному острові Чорного моря на віддаленні від берегової мережі не менше довжини радіусу санітарної захисної зони, охолоджувач зі встановленою в його контурі додатковою турбіною з електрогенератором розташовують в шарах вод Чорного моря вище верхнього рівня розповсюдження сірководневої зони, а випуск системи видалення (каналізування) рідких слаборадіоактивних відходів розташовують нижче за верхній рівень розповсюдження сірководневої зони. Суть пропонованого технічного рішення пояснюється малюнком, на якому приведена принципова технологічна схема пропонованого способу будівництва і експлуатації АЕС. На малюнку позицією 1 позначений реактор АЕС, позицією 2 паливні елементи реактора 1, позицією 3 - система керування тепловою потужністю реактора 1. В реакторі 1 також встановлений теплообмінник 4, який через насос 5 сполучений з теплообмінником 6, розміщеним в місткості 8, в якій також розміщений теплообмінник 7, який насосом 9 сполучений з теплообмінником 10, розміщеним в місткості 11, в якій також розміщений теплообмінник 12, вихід якого сполучений з входом парової турбіни з електрогенератором 13, вихід якої сполучений з теплообмінником 15, розміщеним в місткості 16. Вихід теплообмінника 15 через насос 14 сполучений з входом теплообмінника 12. В місткості 16 також встановлений теплообмінник 17, вихід якого сполучений з входом турбіни електрогенератором 18, вихід якої сполучений з входом теплообмінника 20, вихід якого через насос 19 сполучений з входом теплообмінника 17. Теплообмінник 20 встановлюється в нижніх шарах вод Чорного моря 21. Позицією 22 позначена верхня межа розповсюдження сірководневої зони в глибинних шарах вод Чорного моря. Теплообмінники 4, 6 і насос 5, створюючі перший тепловий контур АЕС звичайно заповнюються рідким натрієм або калієм. Теплообмінники 6,10 і насос 9 створюючі другий тепловий контур АЕС, звичайно заповнюються водою, як правило, придбаваюючої в процесі експлуатації АЕС підвищений радіаційний фон. Теплообмінники 12,15, турбіна 13 і насос 14, створюючі третій тепловий контур АЕС, заповнюються водою, в штатному режимі експлуатації має радіаційний фон, близький до норми. Теплообмінники 17, 20, турбіна 18 і насос 19, створюючі четвертий тепловий контур АЕС, заповнюються рідиною, що має низьку температуру кипіння, наприклад, фреоном. Будуються АЕС пропонованої конструкції з виконанням наступних додаткових те хнологічних операцій. 1. Виконується додатковий, четвертий тепловий контур, що складається з теплообмінників 17, 20, турбіни з електрогенератором 18 і насоса 19 із заповненням його рідиною з низькою температурою кипіння. 2. Відстійник рідких радіоактивних відходів \на Малюнку 1 не показан\ оборудуеться глибоковод 5 85801 ним випуском, розташованим нижче за верхню межу розповсюдження сірководневої зони у водах Чорного моря. 3. Теплообмінник 20 розташовують на глибинах вод Чорного моря вище за верхню межу розповсюдження сірководневої зони у водах Чорного моря. 4. Будівництво АЕС виконують на островах Чорного моря, віддалених від найближчих берегів не менше ніж на довжину радіусу санітарнозахисної зони, площею, достатньою для розміщення атомного реактора 1 і технологічного устаткування АЕС (приклад - острів Зміїний). Експлуатується АЕС з виконанням наступних додаткових технологічних операцій: 1. Відпрацьований в турбіні 13 пар, конденсуючись в теплообміннику 15, нагріває теплообмінник 17, що знаходиться в місткості 16, внаслідок чого в ньому утворюється низькотемпературна пара. 2. Пар, що утворюється в теплообміннику 17 приводить в дію турбіну з електрогенератором 18, який виробляє додаткову електроенергію. 3. Відпрацьована низькотемпературна пара поступає в теплообмінник 20, де конденсується в рідину, яка насосом 19 перекачується в теплообмінник 17. Істотнім для реалізації даного технічного рішення є глибина розташування теплообмінника 20 у вода х Чорного моря. Теплообмінник 20 неприпустимо розташовува ти в поверхневих шарах вод Чорного моря із наступних причин: 1. Температура поверхневих шарів вод Чорного моря коливається в широких межах, від +8 взимку, до + 28 влітку, що може викликати відмову системи охолоджування в літній час. 2. В поверхневих шарах вод Чорного моря неминуче обростання органікою поверхонь теплообмінника 20, що різко знижує ефективність теплообміну. 3. В штормових умовах поверхневі шари вод Чорного моря розвивають значні динамічні удари. Теплообмінник 20 неприпустимо розташовувати на глибинах нижче за верхню межу росповсюдження сірководневої зони (близько 171м) із наступної причини. .1. Тепловими викидами навіть всіх існуючи х АЕС неможливо змінити загальну температуру Чорного моря, що має об'єм 5500000км 3 навіть на 0,001 градуси Цельсія. Проте, в районі розташування теплообмінника 20 неминуче локальне розігрівання навколишніх вод Чорного моря на 1,0-1,5 градуси, що достатнє для виникнення вертикальних висхідних потоків вод Чорного моря. При розташуванні теплообмінника 20 нижче за верхню межу росповсюдження сірководневої зони це викличе локальне винесення сірководня в поверхневі шари вод Чорного моря з отруєнням всього органічного життя на ділянці винесення сірководня у верхні шари вод Чорного моря. Виходячи з вказаних обмежень теплообмінник 20 не може розташовуватися на глибинах менше 25м і більше 170м, проте оптимальною зоною розташування теплообмінника 20 є глибини від 50 до 70м, що забезпечує постійність температури на 6 вколишної води +8 градусів цілорічно, мінімальні динамічні навантаження, мінімальну швидкість обростання конструкцій органікою і одночасно виключає можливість винесення сірководня у верхні шари вод Чорного моря. Рідкі радіоактивні відходи, що утворюються, наприклад, при планових промивках те хнологічного устатк ування, по додатковому глибоководному випуску закачують в нижні шари вод Чорного моря, розташовані нижче за верхню межу росповсюдження сірководневої зони. При цьому відбувається наступне. Розчинений у воді сірководень поводиться як слаба кислота з східчастою дисоціацією, причому по другому рівню дисоціація відбувається дуже слабо. Сірководнева кислота реагує з підставами, з основними оксидами і солями [див. Довідник по елементарній хімії. Наукова думка, Київ, 1976, стор.258]. При цьому сульфідами, розчинними солями сірководневої кислоти є тільки солі лужних і лужноземельних металів і солі амонія. Солі всієї решти металів, у тому числі - важких і радіоактивних, у воді нерозчинни, більш того, соли міді, свинцю, срібла, ртуті і практично всіх важких і радіоактивних металів не розчиняються навіть в кислотах, за винятком азотної. В результаті даної технологічної операції всі радіонукліди і солі важких металів переводяться в нерозчинний стан і виводяться з харчових ланцюжків. При локалізації глибоководних випусків в природних поглибленнях Чорного моря, наприклад, в западині Скворцова, дана технологічна операція дозволяє безпечно локально складувати на окремих ділянках дна Чорного моря дорогі важкі і радіоактивні метали для подальшої їх переробки. Одночасно, дана технологічна операція дозволяє трохи знизити концентрацію сірководня в нижніх шарах вод Чорного моря і понизити швидкість дифузії сірководня у верхні шари вод Чорного моря, яка досягла критичного рівня. До теперішнього часу в нижніх шарах вод Чорного моря вже накопичено більше 2000000000000 тон сірководня, одного міліграма якого достаньо для загибелі людини, і який поступово проникає у верхні шари вод Чорного моря, із загального об'єму якого 5500000км 3, вже 87% повністю отруєно сірководнем. Одночасного викиду всього 10% накопиченого в Чорному морі сірководня, наприклад, під час підводного землітрусу, цілком достатньо для знищення всього органічного життя на Землі. Радіоактивних відходів навіть всіх існуючих АЕС недостатньо навіть для стабілізації екологічної ситуації в Чорному морі, проте ця технологічна операція частково дозволить понизити швидкість дифузії сірково дня у верхні шари вод Чорного моря. Істотною перевагою пропонованого технічного рішення є не тільки різке збільшення вихідний потужності АЕС в порівнянні з відомими конструкціями, але і різке підвищення безпеки їх експлуатації, у тому числі - при виникненні аварійних ситуацій. Наприклад, при аварійних викидах радіонуклідів у відомих конструкціях АЕС, радіонуклідному забру 7 85801 дненню піддається значна територія навколишних земель, дезактивувати повністю які неможливо, як показав досвид ліквідації аварії на ЧАЕС. При аварійному викиді радіонуклідів на малому острові, оточеному водою, фактично радіонуклідному забрудненню піддається тільки територія острова, з розміщеною на ньому АЕС, яка легко дезактивується штатними засобами радіаційного захисту АЕС. Навколишня акваторія моря дезактивації не вимагає оскількі протягом декількох годин всі радіонукліди випадають в муловій осад з нормалізацією радіаційного фону на поверхні, як встановлено спостереженнями за випаданням радіонуклідів з південного чорнобильського сліду на поверхню Чернореченського водосховища в Криму 5-6 травня 1986г. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 8 Істотною перевагою пропонованого технічного рішення є можливість забезпечення вахтового методу обслуговування АЕС те хнологічним персоналом, що виключає хронічне опромінювання членів сімей працівників АЕС, забезпечує можливість конкурсного відбору фахівців, практично повністю виключає можливість диверсій і забезпечує РІЗКЕ підвищення технологічної дисципліни - за забезпечення безпечної роботи вахтовая зміна відповідає своїми життями, оскільки позапланова евакуація зміни виключена. Відалення АЕС на 30км від берегової межі не є істотною перешкодою для тоанспортування електроенергії. Наприклад, найсхідніша АЕС України, Запорізька АЕС повністю завантажена транспортуванням електроенергії до Польщі і Румунії. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601