Роль оперативного запаса реактивности

Оперативному запасу реактивности (РћР—Р) РїСЂРё анализе развития аварии РЅР° ЧАЭС уделяется большое внимание. ОЗР— это положительная реактивность, которую имел Р±С‹ реактор РїСЂРё полностью извлечённых стержнях РЎРЈР—. Р’ реакторе, работающем РЅР° постоянном СѓСЂРѕРІРЅРµ мощности, эта реактивность всегда скомпенсирована (РґРѕ нуля) отрицательной реактивностью, РІРЅРѕСЃРёРјРѕР№ стержнями РЎРЈР—. Большая величина оперативного запаса реактивности означает «увеличенную» долю избыточного ядерного топлива (урана-235), расходуемого РЅР° компенсацию этой отрицательной реактивности, вместо того чтобы этот уран-235 тоже использовался для деления Рё производства энергии. РљСЂРѕРјРµ того, увеличенное значение ОЗРнесёт Рё определённую потенциальную опасность, поскольку означает достаточно высокое значение реактивности, которая может быть внесена РІ реактор РёР·-Р·Р° ошибочного извлечения стержней РЎРЈР—.

Р’ то же время, РЅР° реакторах РБМК РЅРёР·РєРѕРµ значение ОЗРфатальным образом влияло РЅР° безопасность реактора. Для поддержания постоянной мощности реактора (то есть нулевой реактивности) РїСЂРё малом ОЗРнеобходимо почти полностью извлечь РёР· активной Р·РѕРЅС‹ управляющие стержни. Такая конфигурация (СЃ извлечёнными стержнями) РЅР° реакторах РБМК была опасна РїРѕ нескольким причинам (^[17], СЃ. 49, 94—96):

§ усиливалась пространственная неустойчивость нейтронного поля, и затруднялось обеспечение однородности энерговыделения по активной зоне;

§ увеличивался положительный паровой коэффициент реактивности;

§ существенно уменьшалась эффективность аварийной защиты, и в первые секунды после её срабатывания, из-за «концевого эффекта» стержней СУЗ, мощность могла даже увеличиваться, вместо того чтобы снижаться.

Персонал станции, по-видимому, знал только о первой из этих причин; ни об опасном увеличении парового коэффициента, ни о концевом эффекте в действовавших в то время документах ничего не говорилось. Персоналу не было известно об истинных опасностях, связанных с работой при низком запасе реактивности (^[17], с. 54).

Между проявлением концевого эффекта и оперативным запасом реактивности нет жёсткой связи. Угроза ядерной опасности возникает, когда большое количество стержней СУЗ находится в крайних верхних положениях. Это возможно только если ОЗРмал, однако при одном и том же ОЗРможно расположить стержни по-разному — так что различное количество стержней окажется в опасном положении (^[11], с. 18).

Р’ регламенте отсутствовали ограничения РЅР° максимальное количество полностью извлечённых стержней. РћР—Р РЅРµ упоминался РІ числе параметров, важных для безопасности, технологический регламент РЅРµ заострял внимание персонала РЅР° том, что ОЗРесть важнейший параметр, РѕС‚ соблюдения которого зависит эффективность действия аварийной защиты (A3). РљСЂРѕРјРµ того, проектом РЅРµ были предусмотрены адекватные средства для измерения РћР—Р. Несмотря РЅР° РѕРіСЂРѕРјРЅСѓСЋ важность этого параметра, РЅР° пульте РЅРµ было индикатора, который Р±С‹ непрерывно его отображал. Обычно оператор получал последнее значение РІ распечатке результатов расчёта РЅР° станционной Р­Р’Рњ, РґРІР° раза РІ час, либо давал задание РЅР° расчёт текущего значения, СЃ доставкой через несколько РјРёРЅСѓС‚. РўРѕ есть РћР—Р РЅРµ может рассматриваться как оперативно управляемый параметр, тем более что погрешность его оценки зависит РѕС‚ формы нейтронного поля (^[17], СЃ. 85—86).