Материалы газеты Страна Росатом Опции

[AtomInfo.Ru]

Бегущий по волнам
http://strana-rosatom.ru/uploads/33.pdf

Вообразите себе атомную станцию, защитная система которой узнаёт о землетрясении за пять секунд до его начала. Таким оборудованием предлагает оснастить объекты ядерной энергетики начальник научно-исследовательского отдела ВНИИА им. Духова Юрий Краев.

Дополнить методы сейсмической защиты, по его словам, можно, разместив соответствующую аппаратуру не на самой АЭС, а в 30 – 50 км от неё. Тогда остановить реактор можно будет до того, как до площадки дойдёт разрушительная волна.

Соломки подстелить

Сейчас сейсмодатчики на АЭС находятся в её бетонном основании – там, где стоит реактор. Таких устройств может быть до 10 – это чувствительные трёхкомпонентные сейсмометры, однокомпонентные сейсмоакустические датчики и наклономеры.

Казалось бы, надёжно. Но у Краева другое мнение: «Фактически эти датчики регистрируют землетрясения одновременно с деформацией реактора. То есть защита может просто не успеть сработать. Например, графитовый стержень сместится. Или нарушится система охлаждения». Он убеждён, что для мониторинга сейсмических явлений в районе особо важных объектов сети регулярных сейсмических станций недостаточно. Необходимо создавать специальные сети, состоящие из высокочувствительных сейсмических станций и приборов сильных движений.

Предложение руководителя научно-исследовательского отдела ВНИИА – организовать систему раннего предупреждения о землетрясении, включающую в себя шесть – восемь датчиков по периметру станции. Но не рядом, а на расстоянии 30 – 50 км. Зачем так далеко?

«Скорость разрушающей волны землетрясения – 3 – 4 км/с. То есть время пробега сейсмической волны от датчика системы до АЭС – около 8 сек. Если прибор зарегистрирует смещение почвы, превышающее определённый порог, то отправит сигнал в центр управления, расположенный на площадке АЭС. На передачу сигнала уйдёт 2 сек. На выдачу команды на срабатывание аварийной защиты – 1 сек. Около 5 сек останется на
остановку ядерной реакции – до повреждения АЭС сейсмическими волнами от сильного землетрясения. Этого достаточно, ведь графитовый стержень опускается за 2 – 3 секунды», – поясняет наш собеседник.

Возле одного из сейсмических пунктов он предлагает развернуть девятиэлементную сейсмическую группу, которая сможет в режиме реального времени мониторить сейсмообстановку на самой станции в дополнение к существующим на АЭС датчикам. Такое удалённое расстояние от объекта позволит избежать влияния на датчики техногенных шумов.

Каждому по сейсмодатчику

Для чего вообще нужна система раннего предупреждения? «Посмотрите на карту сейсмической регионализации РАН. В ней учтены все сообщения о проявлениях сейсмичности за последние несколько сотен лет. Получилось, что на европейской части России в течение года возможно землетрясение 7 баллов с вероятностью 10-4», – рассказывает Краев.

Он считает, что защищать АЭС охранными сейсмическими сетями необходимо независимо от того, в какой сейсмически активной зоне она находится.

Датчики должны помочь оградить российские АЭС от влияния сейсмонеустойчивых соседей. Наша аппаратура будет мониторить состояние АЭС, размещённых на сейсмоопасных приграничных территориях. Например, ближайшие «рискованные» в этом смысле регионы – Карпаты и Кавказ.

Сильное землетрясение может повлиять на безопасность АЭС, находящихся в 1,5 – 2 тыс. км от эпицентра. Можно такие системы устанавливать в странах с высокой сейсмоактивностью, где сейчас строятся российские АЭС, скажем, в Индии и Иране.

Без ложных тревог

Оппоненты спрашивают: что делать, если произойдёт ложное срабатывание датчиков. Допустим, если рядом кто-то будет проводить масштабные взрывные работы, и АЭС остановится.

«Ложных тревог будет одна в миллион лет. Не бывает таких сигналов, на которые бы отреагировала система, если это не землетрясение», – уверяет Краев.

В качестве дополнительной защиты от ложного срабатывания он предлагает вместо одного датчика ставить три – на расстоянии 500 м друг от друга. Если амплитуда сигнала не превышает заданного уровня на всех трёх датчиках, то система предупреждения не даёт команду на аварийную защиту.

Сами датчики бывают двух видов. Первый – скважинный. Его можно опускать на 60 – 100 м, в том случае если коренные породы залегают глубоко. Второй – постаментный, подходит для коренных пород, находящихся на поверхности. Прибор такого типа можно расположить в двух-трёхметровой яме. Сейсмодатчик обязательно должен быть хорошо связан с коренной породой.

Стоимость оснащения АЭС системой раннего предупреждения – 50 млн рублей. «Сравните – увеличить сейсмостойкость станции на 1 балл стоит 1 – 2 млрд рублей. Нужно ведь закупать дополнительный бетон, кирпич, строить укрепление», – говорит Краев.

Общий бюджет его проекта для 20 АЭС (без учёта затрат на капитальное строительство) – 1 млрд рублей. Хрустальная мечта изобретателя – включить установку систем раннего предупреждения ещё на этапе проектирования всех АЭС.

Как продвигать

Пока руководство ВНИИА им. Духова смущает только одно – аналогов системы раннего предупреждения на АЭС нет нигде в мире. «Развивали такую систему на Игналинской АЭС в Литве. Но сейчас эта станция закрыта по политическим причинам. Похожие системы работают на железных дорогах в Японии. Как только датчики регистрируют землетрясение, превышающее допустимый уровень, они дают команду на остановку поездов. На случай смещения рельсов. В Мехико аналогичная система размещена в 100 км от города. Она заранее оповещает население о землетрясении. Кстати, наши датчики тоже могут выполнять функцию оповещения для персонала АЭС», – рассказывает Краев.

Сейчас Краев думает, как продвигать свою идею. Он уже выступал с презентацией на форуме «Атомэкспо-2011». Теперь хочет выйти с предложениями на ВНИИАЭС. Если отмашка будет получена, ВНИИА им. Духова готов запустить проект уже через год. Правда, пока на зарубежных датчиках, которые будут закупать в Англии или США. Сейчас они используются на отечественных станциях сейсмического контроля. Можно
сделать и стопроцентно российскую разработку, но на это специалистам понадобится полтора-два года.

Светлана ЗАЙЦЕВА,
«Страна РОСАТОМ»