Единственные в мире атомные корабли на реакторах с жидкометаллическим теплоносителем — это подводные лодки проекта «705» и «705Л» (класс «Альфа» по классификации НАТО). Именовались «убийцами ракетоносцев» и «океанскими призраками», скорость и манёвренность позволяли уходить от торпед.
Именно 705-го проекта было построено шесть лодок, за 20 лет эксплуатации, пока были на вооружении, на них никто не погиб. Прослужили эти шесть подводных лодок со свинцово-висмутовыми реакторами до 1996 года. «Общая наработка во всех режимах составила около 80 реакторо-лет, подтвердила достоинства и основные характеристики, заложенные в проекте, и была достаточной для выявления конструктивных и технологических недостатков с целью определения основных направлений совершенствования установок», — говорится в заключении экспертной рабочей группы, которая изучила опыт эксплуатации этих АПЛ.
Серьёзная авария с человеческими жертвами была на самой первой лодке этой серии, АПЛ К-27 которая проекта 645, которая в 1963 году побила мировые рекорды по дальности подводного плавания и скорости.
Реакторы этих лодок обозначаются СВБР, схема жидкометаллическая, т. к. используется свинцово-висмутовый теплоноситель, а быстрые потому, что замедления нейтронов не используется, не производится.
Сплав этот имеет достаточно низкую (123 °С) температуру плавления и высокую — кипения (1670 °С).
Самой большой проблемой оказалось возникновение окислов, которое и привело к тяжелой аварии на одном из двух реакторов на первой опытной К-27. Окислы свинца (шлаки) появлялись при разгерметизации первого контура во время ремонтов и перегрузки топлива. Но об их опасности тогда никто не знал, потому что реакторная установка работала без сбоев всю первую кампанию. Проблемы начались во время второй. Шлаки забили вход в активную зону, теплоноситель перестал проходить, начался сначала локальный перегрев, а потом — уже из-за действий оператора, который хотел удержать падающую мощность реактора, — началось плавление активной зоны.
Другой проблемой был переход теплоносителя из жидкого состояния в твёрдое. Необходимые исследовательские работы по «размораживанию» просто не успели провести. Атомщики требовали от моряков, чтобы реакторная установка оставалась включённой постоянно. У лодки два экипажа, пока один отдыхает на берегу после похода — второй экипаж ходит на лодке. Однако, один из адмиралов заявил: «Вы сделали хороший скоростной автомобиль, на нем приятно ездить, но, когда я приезжаю домой, я не могу выключить двигатель. Если вы эту проблему не решите, такие реакторы нам не нужны».
Поэтому на той самой головной К-27 проводили эксперименты-исследования медленно повышая температуру в системе обогрева. Теплоноситель расплавился, реактор проработал несколько суток, сохранив герметичность оболочек ТВЭЛов (топливных элементов) и первого контура (теплоносителя). Это был первый раз, когда убедились на практике, что свинец-висмут можно безопасно замораживать и размораживать без вреда для оборудования. В дополнение к режимам заморозки-разморозки проверяемым на стендах. Материал пластичный и при медленном нагреве целостность стальных конструкций не нарушается даже после трех десятков циклов замораживания-размораживания.
Решение проблемы воздействия полония-210 в газообразных соединениях на организм человека нашли тоже только лишь во время исследований и эксплуатации подводных лодок. Потребовалось вводить особые правила радиационной безопасности. Образуется этот полоний-210 при поглощении нейтронов висмутом (в теплоносителе), а опасность представляет во время плановых ремонтов и перегрузок топлива (при разгерметизации первого контура). Необходимо организовывать зоны строгого радиационного контроля в местах проведения работ, убирать воздух от мест с повышенным загрязнением, использовать спецодежду и респираторы, проводить дезактивацию загрязненных поверхностей и не вести сварку и резку металла в сильно загрязненных полонием местах.
#
флот #
атом #
СВБР #
АПЛ #
lang_ru @
Russia
