بخشی از مقاله
چکیده:
گرچه احتمال وقوع حادثه در استخر سوخت مصرفی کم است، اما حادثه دایچی فوکوشیما 1نشان داد که نداشتن اطلاعات کافی در این زمینه باعث عملکرد ضعیف و خارج از زمانبندی خواهد شد. زمان لازم برای جلوگیری از پیشرفت حادثه در استخر سوخت مصرفی در مقایسه با برخی حوادث مربوط به راکتور زیاد است. از طرفی وجود سدهای ایمنی 2متعدد در راکتور مانع از نشت مواد رادیواکتیو به محیط اطراف می گردد، ولی در استخر سوخت مصرفی تنها پوشش غلاف مانع از نشت مواد رادیواکتیو میشود که در نتیجه عواقب حادثه در استخر سوخت مصرفی شدیدتر خواهد بود. در این مقاله استخر سوخت مصرفی نیروگاه بوشهر به وسیله کد RELAP5 در حالت پایا و حادثه مدل شده است و زمانبندی توالی رخدادها و شدت عواقب با نتایج FSAR مقایسه شده است.
مقدمه:
برای ذخیرهسازی موقت سوختهای مصرف شده تا قبل از دفع نهایی یا پردازش مجدد، استخر سوختهای مصرفی تعبیه شده است که توسط مدار خنک کننده برداشت حرارت تولیدی از سوختهای مصرف شده صورت میگیرد. در صورت شکست در محفظه سوخت یا قطع مدار خنک کننده، آب استخر از دست میرود و دمای سوختها به شدت زیاد میشود.
اگرچه احتمال حادثه از دست رفتن خنک کننده در استخر سوخت مصرفی کم است، اما وقوع حادثه فوکوشیما، توجه به عملکردهای پیشگیرانه و اقدامات لازم بعد از رخداد را با شبیهسازی متناسب با طراحی استخر سوخت مصرفی به وسیله کدهای ترموهیدرولیکی موجود را بیش از پیش افزایش داد. مقالات متعددی برای شبیه سازی حادثه از دست رفتن خنک کننده در نیروگاههای هسته ای بچاپ رسیده است.
معرفی سیستم سوخت مصرفی نیروگاه بوشهر:
سوختهای مصرفشده نیروگاه بوشهر پس از خروج از راکتور به استخر سوخت که در ارتفاع 7,450 در کنار محفظه ایمنی واقع شده است، منتقل می شوند. به دلیل حفاظت محیط اطراف از تابش سوختها و خنک سازی آنها حدود 8 متر آب بوردار با غلظت 16گرم برمترمکعب، در بالای سوختها قرار دارد.[1] کل سطح استخر 99,75 مترمربع و ارتفاع آن 14,05 متر میباشد .
سازه های ساختمان استخر و محفظه راکتور که استخر در آن واقع است از بتن مسلح ساخته شده است. برای اطمینان از عدم نشتی مواد رادیواکتیو به محیط بیرون استخر، روی بتن از ورقه استیل مقاوم در برابر خوردگی استفاد شده است. پوشش مخازن سوخت به گونه ایی طراحی شده است که احتمال نشت ترکیبات رادیواکتیو سوخت به آب استخر وجود نداشته باشد.[1]
در استخر سوخت 10 قفسه فشرده با گام 1های کم 300 - میلیمتر به صورت مثلثی - برای نگهداری مجموعه های سوخت، 6 قفسه برای نگهداری میله های جاذب و سموم راکتور، 2 قفسه برای نگهداری مجموعه سوخت های آسیب دیده و دارای نشتی وجود دارد که حداقل برای ذخیرهسازی سوخت های مصرف شده تا 9 سال به علاوه ذخیره اضطراری یک قلب کامل 163 - مجموعه سوخت - کافی است.
هرکدام از قفسه های استخر سوخت مصرفی با توجه به زمان ماندن در راکتور - برن آپ سوخت ها - ، توان کاری راکتور در این بازه و مدت زمانی که از راکتور خارج شده اند دارای توان های مشخصی میباشند. شکل1 نمودار قفسه های جاگیری سوخت مصرفی و ابعاد آنها را نشان می دهد. سوخت های معیوب و دارای نشتی که بعد از شناسایی از راکتور خارج شده اند در شکل به صورت مجموعه های سوخت دایرهایی در قفسه هایی با ابعاد کوچکتر چیده شدهاند.[1]
دمای آب استخر بین 50 تا 70 درجه سلسیوس میباشد و حداقل سطح آب بالای محفظه های سوخت مصرف شده نباید کمتر از 3 متر باشد که با این شرایط محافظت بیولوژیکی لازم برای پرسنل خدمات صورت می گیرد. چهار کانال برای خنک سازی استخر سوخت های مصرفی در نظر گرفته شده است، خنک سازی با فلسفه کمک به سایر کانال ها در صورت خرابی یک کانال و اصل افزونگی1 طراحی شده است. هر کانال به یک پمپ و یک مبدل حرارتی مجهز شده است که به صورت جداگانه هر پمپ آب استخر را به مبدل حرارتی پمپاژ می کنند و مبدل حرارتی آب استخر را تا حدود 50 درجه سانتی گراد خنک می کند و به وسیله خطوط لوله به استخر باز میگرداند.[1]
