Водно-химический режим АЭС на блоках типа РБМК и ВВЭР

Радионуклиды – продукты коррозии. Образование радионуклидов очень сильно зависит от вводно-химического баланса. Главная задача – обеспечить безопасную работу на АЭС.

РБМК – безкоррекционный режим.

Скорость коррозии прямо зависит от водного режима. Необходимо знать какие элементы образуются и где скапливаются. В РБМК очищенная вода поступает сразу. Никаких мер не предпринимается для уменьшения коррозии. Процесс коррозии минимальный при 8-10РН в слабощелочной среде. Усиливается в кислой и щелочной среде.

K, LiOH, NH₃ (аммиак) – добавки для повышения РН до 8-10. Но аммиак переходит в пар и остается на лопатках турбин, поэтому его мы использовать не можем. При высоких температурах аммиака требуется больше.

При радиолизе образуются молекулярные Н и О. Можно уменьшить скорость радиолиза, введя молекулярный водород.

В воде при радиолизе образуются Н и H₂OH.

В системе всегда есть Н и О, т.к. скорость отбора ниже скорость образования.

Н – влияет на охрупчивание металла и развивается электро-химическая коррозия – коррозия происходит под воздействием окислителей и металла. Н дает негативный эффект.

О – дает электро-химическую коррозию. Образуются оксиды металла (ржавчина). При определенной концентрации О, О защищает от коррозии.

При коррозии выщелачиваются легирующие добавки.

Max ⁵⁹Fe, Cr – растворены в воде.

Когда О присутствует в воде и этот поток проходит через АЗ, то проходит электро-химическая коррозия.

Радикал – 1 не спаренный электрон на внешней орбите. Наличие радикалов увеличивает коррозию. Предлагают ввести антикоррозионный режим, чтобы уменьшить коррозию, но при этом не повлиять на лопатки. Zn 5 мкгр/литр - добавляют в воду, Zn входит в состав магнетида, который образует защитную пленку.

Перлитные стали больше защищаются кислородом.

ВВЭР – имеет коррекционный режим.

Для мягкого регулирования реактивности вводят ¹⁰Br (борная кислота) и должны вводить KOH и LiOH, чтобы подавить радиолиз, вводим аммиак (распадается на N и H).

PH – 5,9 – 10,3 для первого контура.

К – ⁴²К, количество КОН определяется экспериментально. Химики измеряют количество борной кислоты в воде и рассчитывают сколько необходимо КОН для стабилизации воды.

Присутствие любых солей дают отложения. Там, где они накапливаются, накапливаются радиоизотопы.

Добавляем гидрозин. Там образ ¹⁶О, предотвращающий коррозию.

РБМК более гамма-активен, чем ВВЭР.

Электро-химическая радиационная коррозия также уменьшается.

На западных станциях вводят LiOН (суммарная активность с Li меньше, чем с К).

Во втором контуре вводят аммиак для поддержания PH=9 и гидрозин, с 2003 года LiOН и гидрозин. В этом режиме меньше коррозия, но при этом выходит из строя ПГ.

В кислой среде уменьшено идет коррозия, а в местах упаривания РН падает. Аммиак быстро уходит в пар. Низкокарбоновые кислоты ничем не блокируются.

Чем меньше скорость коррозии, тем меньше образуются радионуклиды.