Что нужно знать о мирном атоме и способах защиты от радиационных аварий рассказали эксперты БелАЭС

Быть мощному энергетическому проекту АЭС в Казахстане или нет, — это предстоит решить казахстанцам 6 октября 2024 года на референдуме. А пока казахстанские и международные эксперты рассуждают о пользе и, главное, безопасности атомной станции. По опыту стран, которые уже эксплуатируют атом в мирных целях, ясно, что преимуществ в его применении много. Среди плюсов - снижение зависимости от других источников энергии, развитие экономики, и безусловно, экологичность. Так ли это на самом деле, корреспондент BaigeNews.kz выясняла у специалистов Беларусской атомной станции.

В интервью нашему порталу заместитель генерального директора по качеству БелАЭС Александр Ерин и руководитель отдела информации и общественных связей БелАЭС  Эдуард Свирид рассказали о подготовительной работе к строительству БелАЭС, деталях ее возведения, атомных реакторах нового поколения, системах безопасности и барьерах распространения ионизирующих излучений и радиоактивных веществ в окружающую среду.

Стоить отметить, что ежегодно БелАЭС генерирует порядка 18 млрд. кВтч и обеспечивает более 40 % внутренних потребностей страны в электроэнергии.

Первый блок Белорусской АЭС введен в промышленную эксплуатацию в июне 2021 года, второй - в ноябре 2023. 

К работе приемочных комиссий, в состав которой вошли представители Минэнерго, МЧС, Госстандарта, Минстройархитектуры, Минприроды, Минздрава, МВД, Гродненского облисполкома, ГПО "Белэнерго", а также представители российских компаний "АСЭ", "Атомстройэкспорт", "Атомтехэнерго", привлекались также профильные специалисты и ученые. Станция находится в городе Островце, в 155 километрах от столицы Беларуси – города Минска.

- Эдуард, расскажите, какой объем работ предшествовал этапу строительства и промышленной эксплуатации БелАЭС по проверке готовности систем, оборудования к освоению тепловой и электрической мощности, проведению необходимых испытаний, подготовке персонала?

Не скрою, я думаю, что в Казахстане, как и в Белоруссии, поначалу было настороженное настроение по отношению к строительству атомной электростанции. Все мы жили воспоминаниями о Чернобыле, на каких-то предрассудках, на каких-то знаниях правдивых или не правдивых. Поэтому с 2009 года здесь (на нынешнем месте БэлАЭС - прим.автора) не было ни одного строителя, ни одного экскаватора, а мы уже работали с людьми. С этой целью мы создали в Островце информационный центр атомной электростанции. Приходили граждане, они имели возможность задать любой интересующий вопрос и получить на него компетентный ответ. Более того, с нашей информационной группой, в которую входили люди с опытом работы на АЭС, мы объехали все населенные пункты Островецкого района, побывали в каждой школе, в каждом Доме культуры, в каждом учреждении. Это очень важно. Постепенно общественное мнение стало меняться от отторжения атомной энергетики или нейтрального статуса к ее поддержке. Сейчас любой гражданин может приехать и привезти любую аппаратуру: дозиметры, измерители, и посмотреть, какой здесь в реальности радиационный фон, и убедиться в том, что атомная электростанция безопасна.

На сайте Белорусской АЭС есть раздел "Радиационная обстановка", где есть карта, на которой отображены точки контроля радиационного фона, и можно посмотреть уровень в данный момент времени. Информация обновляется каждые 30 минут.

Каждый энергоблок Белорусской АЭС оснащен реакторной установкой с водо-водяным энергетическим реактором мощностью 1200 МВт (ВВЭР-1200). Работа реакторной установки предусматривается как в базовом режиме, так и в режиме маневрирования.

ВВЭР-1200 относится к энергетическим реакторам корпусного типа. Теплоносителем и замедлителем нейтронов в нем является вода с борной кислотой, концентрация которой изменяется в процессе эксплуатации. В качестве топлива в активной зоне реактора используется слабообогащённый диоксид урана.

- Какие показатели радиации на БелАЭС, и, какие здесь меры защиты? 

- В Белорусской АЭС уровень радиационного фона на месте – 0,07 мк3в/ч.

Что такое Три-Майл-Айленд? Этот вопрос я задаю почти каждый день. Три-Майл-Айленд – это АЭС в США, на которой в 1979 году, за семь лет до Чернобыля произошла примерно такая авария по последствиям. Но, об аварии на Чернобыльской АЭС знают все, а на Три-Майл-Айленде только специалисты энергетики, потому что в 1979 году уже было похожее здание реактора: вся радиация, продукты распада остались внутри защитной оболочки. Вот, почему наличие защитных оболочек на всех вновь строящихся атомных станциях в мире обязательно.

Это внутренняя защитная оболочка, есть еще наружная защитная оболочка в 80 см. Там тоже металл, арматура, сплошной лист, который облицовывает изнутри, бетон.

Таким образом, 2 метра напряженного бетона. Если внутренняя защитная оболочка, образно говоря, призвана защитить нас от воздействия реактора в случае аварии или нештатной ситуации, то наружная призвана защитить сам реактор от внешних воздействий, например, от падения самолета, от урагана, смерча, землетрясения, снеговой нагрузки, пожаров и другое, - такое надежное сооружение.

Урановые топливные таблетки: вся радиация, которую мы опасаемся, образуется именно внутри этих таблеток. Там происходит чудо-расщепление ядер урана, и в результате деления ядер урана образуются инертные радиоактивные газы, которые достаточно опасны. Поэтому таблетки изготавливаются по специальной и достаточно сложной технологии. Диоксид урана сначала формуют в форму таблеток, затем многократно обжигают и охлаждают при очень высоких температурах. Выдерживают при крайне высоких температурах на протяжении почти суток. И на поверхности таблеток образуется очень прочная оболочка, которая почти всю радиацию оставляет внутри таблетки. Одна таблетка весит 5 грамм, заменяет по теплоемкости 360 м3 природного газа или 400 кг каменного угля, равносильно тому, если 177 суток крутить педали, чтобы выработать такое же количество электроэнергии, которая дает одна урановая таблетка.

Таблетки подвергаются воздействию высоких температур, поэтому на небольшой части могут появиться микротрещины. Если это произойдет, радиация покинет оболочку таблетки, но в окружающую среду не попадет (в одном энергоблоке их более 18 млн. штук), потому что останется в трубочках. 

Именно сюда на заводе-изготовителе помещают урановые топливные таблетки. Это второй барьер на пути распространения радиации. Первый барьер – таблетка, если на таблетке появляется какая-то трещинка, следующий барьер – трубочка (ТВЭЛ – тепловыделяющий элемент). Это всё относится к вопросу безопасности.

Эти два барьера – таблетка и ТВЭЛ, это всё было на Чернобыльской АЭС. Но, как мы знаем, этого оказалось недостаточно. Поэтому на современных АЭС есть дополнительные барьеры. Дополнительный барьер – это корпус реактора. В Чернобыле был бескорпусной реактор. На нашей АЭС высота корпуса реактора почти 20 м, диаметр чуть более 4,5 м, вес 464 тонны. И внутрь реактора помещается свежее ядерное топливо. Он состоит из 312 тепловыделяющих элементов, которые соединяются в конструкцию ТВС (тепловыделяющая сборка). На атомную станцию топливо привозится именно в виде ТВС, не в виде таблеток в мешках, не в виде отдельных трубочек. Корпус реактора – это третий барьер на пути распространения радиации. Если негерметичной окажется таблетка, если что-то произойдет с тепловыделяющим элементом, то радиация останется в корпусе реактора. Реактор очень прочный, выполнен из специальной реакторной стали, с толщиной стен до 20 см".  

Какие процедуры в аварийных или внештатных ситуациях разработаны на АЭС, как персонал поддерживает квалификации после отпуска и длительном перерыве, нашему изданию рассказал заместитель генерального директора по качеству БелАЭС Александр Ерин.

 – В каких случаях сотрудник АЭС может принять решение самостоятельно?

В проектной документации определено, что при аварийной ситуации 72 часа автоматика обеспечивает безопасное отключение энергоблока без участия человека. Но, мы обязаны научить персонал действовать в любой аварийной ситуации: сработала не та защита, и произошел сбой в автоматике. Есть основной документ на атомных станциях "Технологический регламент безопасной эксплуатации блока", в котором прописаны различные аварийные ситуации.

Есть различные инструкции, которые разрабатываются в соответствии с проектом, с технологическим регламентом безопасной эксплуатации, это инструкция по ликвидации аварии, руководство по управлению за проектными авариями, инструкции по ликвидации нарушения нормальной эксплуатации, то есть, это большой объем инструкций, которые укажут человеку, как действовать в внештатной ситуации.

Учебно-тренировочные центры представлены на всех площадках атомной станции. После таких аварий, как Три-Майл-Айленд, Чернобыльская авария, МАГАТЭ сделали уроки, которые посвящены подготовке персонала. И, после подробного обзора аварий одним из рекомендаций было сооружение учебно-тренировочных центров как на действующих атомных станциях, так и на вновь вводимых. Мы не исключение: ввели в эксплуатацию учебно-тренировочный центр – это центр подготовки не только для основного персонала, но и для сторонних организаций. Подрядчики, работники, которые идут на площадку, обязательно проходят обучение.

Здесь все предназначено для подготовки самого важного оперативного персонала блочного пульта управления – начальников смены станции, смены блока, смены реакторного цеха, смены турбинного цеха, ведущий инженер управления реактором и ведущий инженер управления турбины. На АЭС реализовано 8 смен. 88 человек проходят постоянное непрерывное обучение в УТЦ.

Мы находимся в помещении предтренажерного и послетренажерного разбора полетов с системой анализа действия оператора. На мониторах выведены видеосвязь, видеокадры, можно рассмотреть что отключалось, какие подавались сигналы в определенный промежуток времени и графики по температурам, давлениям, различным уровням в сосудах трубопровода.

– Есть ли какие-то тренировки на других станциях?

– Есть понятие обмен эксплуатационным опытом. Мы получаем как внутренний опыт эксплуатации, - то, что произошло на объектах нашей энергосистемы, так и внешний опыт эксплуатации с международного агентства по использованию атомной энергии, - это ВАО АЭС (Всемирная ассоциация организаций, эксплуатирующих атомные станции). Мы являемся полноправным членом ВАО АЭС и получаем информацию со всех энергоблоков, которые входят в Московский центр ВАО АЭС. У нас есть отдел учета опыта эксплуатации. Есть разные особенности реакторов, типы станций, типы оборудования, дизайн и другое. То, что подходит, мы анализируем и внедряем в процесс обучения.

Разрабатываются различные сценарии с учетом опыта эксплуатации. Кроме того, в этом году прошло мероприятие – наблюдение за работой персонала. В нем приняли участие внешние независимые эксперты ВАО АЭС, с атомных станций России, в том числе разработчик системы наблюдения за персоналом.

Средний возраст сотрудников станции – 38 лет. Мы готовим кадров с опережающей подготовкой, резервистов. С 2014 года по сегодняшний момент мы приняли более 600 молодых специалистов со своих вузов.

Аналитический тренажер такой же, как и полномасштабный. На нем изображены все видеокадры, такие как на энергоблоке, точная копия блочного пульта управления и полномасштабного тренажера. Единственное отличие – панели изображены графически, и можно вывести любую панель на аналитический тренажер. Зачем дополнительный тренажер? Есть рекомендации международных организаций, обязательно проводить модернизацию полномасштабного тренажера и приводить его в полное соответствие блочному пульту управления.

Это точная копия блочного пульта управления. Цвет панели, пультов, металлические панели, экран коллективного пользования, рабочие места обеспечивают идентичность как на блочном пульте управления. Рабочее место ведущего инженера управления реактором, это всё один человек управляет, но на этом же рабочем месте учится начальник смены реакторного цеха, ведущий инженер управления турбины, там так же обучается начальник смены турбинного цеха и начальник смены блока. Здесь же проходит обучение начальник смены станции. Все эти 6 должностей серьезные, ключевые, которые напрямую влияют на ядерную и радиационную безопасность.

Подготовка такого персонала занимает длительное время. Например, молодой специалист, оператор реакторного отделения двигается поэтапно, проходит подготовку, сдает оценку знаний. И этап до ведущего инженера управления реактором может достигнуть от 8 и выше лет, на должность готовится еще около года. Он будет проходить теоретическое обучение, практическое на тренажерах, стажировку на действующем блоке, дублирование, сдача оценки знаний. Каждый из этих работников получает разрешение регулирующего органа на ведение работ в области использования атомной энергии. Госатомнадзор (регулятор) выдает индивидуальные лицензии, после этого допускается к самостоятельной работе.

Полномасштабный тренажер является идентичной копией. Человек на рабочем месте может видеть одну и ту же нагрузку – 100% электрическую мощность в номинальном состоянии (1172 МВт), могут быть какие-то несущественные изменения параметров на блоке. Мы ежегодно проводим не менее 80 часов поддержание квалификации, обязательно на тренажерах, с обыгрыванием аварийных ситуаций: от нормальной эксплуатации, повышение мощности, понижение мощности и других ситуаций, которые могут привести к каким-то неблагоприятным последствиям.

Все инструкции, которые реализованы на блоке, размещены отдельно на полках.

Проект ВВЭР-1200 с усиленными системами безопасности как пассивными (без применения человека), так и активными. Есть пассивные системы, как ловушка расплава, системы охлаждения активной зоны, рекомбинаторы водорода. Это масса пассивных систем, чем реализован наш проект. Он безопасен и учитывает ошибки персонала.

 - За какое время сработает аварийная защита и ядерная реакция прекратится?  

Стержни управления (12 групп) находятся на верхнем положении. 12-я группа 90%, это полная мощность, 1172 МВт электрических. 3209 МВт тепловых и 100% аппаратуры контроля нейтронного потока. Сейчас сымитируем ситуацию аварийную, нажимаем на кнопку и наблюдаем, за сколько времени стержни управления окажутся в нижнем положении, и в какое время электрическая мощность упадет до нуля. Аварийная кнопка сработала. По проекту от 1 до 4 секунд срабатывание аварийной защиты и прекращение цепной реакции. Наша функция – продолжить теплосъем с активной зоны, включились функции безопасности, и операторы контролируют процесс охлаждения активной зоны.

– Сколько времени требуется войти в штатную ситуацию и исправить?

– Там уже различные процедуры. Мы смотрим, что произошло на блоке, производим расследование, и по итогам принимаем решение о дальнейшем вводе блока и нагружение его до полной мощности.

– Есть ли разработанные курсы?

– Сейчас мы внедряем бесшовное обучение. В СШ № 3 есть атомный класс.

Среди населения мы проводим различные семинары. Мы рассказываем на уровне республики. Если это курс по аварийной ситуации, то ежегодно отыгрываются станционные и общесистемные тренировки с подключением МЧС, милиции, минздрава, общественности, с эвакуацией школ. У них есть свои пункты убежища. Со школьниками проводится обучение не реже одного раза в год. Это называется отработка внешнего и внутреннего аварийного плана в случае аварийной ситуации на площадке, в том числе при радиационном загрязнении территории и окружающей среды.

У нас определены зоны по аварийной готовности. Есть зоны нормальной эксплуатации – санитарно-защитная зона, ограничивается от территории площадки. 12,9 км – радиус зоны наблюдения. В этой зоне проводится радиационный мониторинг и контроль.

На КПП-1 БелАЭС есть прибор, где указана мощность дозы. В Островце на почте висит прибор мощности дозы, в старой части города есть электронное табло. Население к этому готово и знает, что есть какие-то определенные мощности. Есть аварийные зоны. В 3-х километровой зоне будет отселение персонала на случай выброса. В остальной нет смысла переселения, эвакуации и прочее. Здесь такой проект, что аварийная защита обеспечит локализацию аварии внутри станции.