РБМК-1000, РБМК-1500

Большой и еще больше

Началь­ной точ­кой отсчета процесса созда­ния мощ­ного каналь­ного реак­тора стало тех­ни­че­ское совеща­ние, прошед­шее 12 января 1965 года в Ленинграде под руко­вод­ством пер­вого заме­сти­теля мини­стра сред­него маши­но­стро­е­ния А. И. Чурина, на кото­ром были при­няты пер­вые орга­ни­за­ци­он­ные реше­ния. 15 апреля 1966 года министр Е. П. Слав­ский подпи­сал зада­ние на про­ек­ти­ро­ва­ние Ленинград­ской атом­ной элек­тро­станции в 70 км по прямой к западу от Ленинграда, в 4 км от поселка Сос­но­вый Бор.

Науч­ным руко­во­ди­те­лем про­екта стал Инсти­тут атом­ной энергии им. И. В. Кур­ча­това. Раз­ра­ботка тех­ни­че­ского про­екта реак­тора пер­во­на­чально была пору­чена кон­струк­тор­скому бюро Ленинград­ского завода «Больше­вик», а тех­но­логи­че­ского канала — НИИ-8 (НИКИЭТ). Уже в 1966 году тех­ни­че­ский про­ект реак­тора Б-190 раз­ра­ботки КБ был пред­став­лен на расши­рен­ном научно-тех­ни­че­ском совете МСМ, где экс­перты дали ему отрица­тель­ный отзыв. След­ствием этого стало реше­ние о пере­даче функций Глав­ного кон­струк­тора энерго­уста­новки цели­ком в НИИ-8, где про­ект полу­чил индекс РБМК-1000 (Реак­тор Большой Мощ­но­сти Каналь­ный 1000 МВт(эл.)).

В начале июня 1967 года тех­ни­че­ский про­ект РБМК-1000 раз­ра­ботки НИКИЭТ на научно-тех­ни­че­ском совете МСМ полу­чает положи­тель­ный отзыв, что дало путевку в жизнь новому реак­тору.

Про­ект­ное реше­ние реак­тора теп­ло­вой мощ­но­стью 3200 МВт преду­смат­ри­вало исполь­зо­ва­ние гра­фита в каче­стве замед­ли­теля нейтро­нов, теп­ло­но­си­тель – вода, топ­ливо — дву­окись урана. Гра­фи­то­вая кладка реак­тора выпол­ня­лась в форме вер­ти­каль­ных колонн высо­той 8 м, состав­лен­ных из бло­ков разме­ром 250х250 мм с цен­траль­ным отвер­стием. В послед­ние встав­ля­лись непе­регружа­емые тех­но­логи­че­ские (топ­лив­ные) каналы, вва­рен­ные в верх­нюю и ниж­нюю метал­ло­кон­струкции реак­тора. В кана­лах рас­по­лага­лись теп­ло­вы­де­ляющие кас­сеты, состо­ящие из двух топ­лив­ных теп­ло­вы­де­ляющих сбо­рок (ТВС) в сборе с под­вес­кой и запор­ной проб­кой. Каж­дая ТВС собрана из 18 твэ­лов из цир­ко­ни­е­вого сплава с дли­ной теп­ло­вы­де­ляющей части 3,5 м с таб­лет­ками из дву­окиси урана.

При созда­нии реак­тора реша­лась задача эко­номич­ного исполь­зо­ва­ния нейтро­нов в актив­ной зоне реак­тора, поэтому верх­няя и ниж­няя части кана­лов выпол­нены из нержа­веющей стали, а цен­траль­ная — из сплава цир­ко­ния с 2,5 % нио­бия, имеющего доста­точно высо­кие меха­ни­че­ские и кор­ро­зи­он­ные свойства. Соеди­не­ние цир­ко­ни­е­вой части канала со сталь­ными осуществ­ля­ется спе­ци­аль­ными свар­ными пере­ход­ни­ками (сталь-цир­ко­ний). Рас­ход воды через каналы регу­ли­ру­ется в соот­вет­ствии с изме­не­нием мощ­но­сти тех­но­логи­че­ских кана­лов с помощью регу­ли­рующих клапа­нов, уста­нов­лен­ных на под­во­дящих тру­бопро­во­дах.

Помимо топ­лив­ных кана­лов в актив­ной зоне РБМК име­ется 179 кана­лов системы управ­ле­ния защи­той (СУЗ). Стержни СУЗ пред­на­зна­чены для авто­ма­ти­че­ского регу­ли­ро­ва­ния мощ­но­сти, быст­рой оста­новки реак­тора и регу­ли­ро­ва­ния ради­аль­ного и высот­ного поля энерго­вы­де­ле­ния, при­чем послед­ние дли­ной 3050 мм выво­дятся из актив­ной зоны вниз, а все осталь­ные дли­ной 5120 мм, вверх.

Для кон­троля над энерго­рас­пре­де­ле­нием по высоте актив­ной зоны преду­смот­рено 12 кана­лов с семи­секци­он­ными детек­то­рами, кото­рые уста­нов­лены рав­но­мерно в цен­траль­ной части реак­тора вне сетки топ­лив­ных кана­лов и кана­лов СУЗ. Кон­троль за энерго­рас­пре­де­ле­нием по ради­усу актив­ной зоны про­из­во­дится с помощью детек­то­ров, уста­нав­ли­ва­емых в цен­траль­ные трубки ТВС в 117 топ­лив­ных кана­лах. На сты­ках гра­фи­то­вых колонн кладки реак­тора преду­смот­рено 20 вер­ти­каль­ных отвер­стий диамет­ром 45 мм, в кото­рых уста­нав­ли­ваются трех­зон­ные термо­метры для кон­троля темпе­ра­туры гра­фита.

Вся полость гра­фи­то­вой кладки заклю­чена в лег­кий цилин­дри­че­ский корпус (кожух).

В период раз­ра­ботки РБМК темпе­ра­тур­ный пре­дел работы спла­вов цир­ко­ния был недо­ста­точно высок, что опре­де­лило отно­си­тельно невы­со­кие параметры теп­ло­но­си­теля в РБМК. Дав­ле­ние в сепа­ра­то­рах равно 7,0 МПа, чему соот­вет­ствует темпе­ра­тура насыщен­ного пара 284 °С.

Схема энерго­уста­новки РБМК одно­кон­тур­ная. Паро­во­дя­ная смесь после актив­ной зоны попа­дает по инди­ви­ду­аль­ным тру­бам в бара­баны-сепа­ра­торы, после кото­рых насыщен­ный пар направ­ля­ется в тур­бины, а отсепа­ри­ро­ван­ная цир­ку­ляци­он­ная вода после ее смеше­ния с пита­тель­ной водой, поступающей в бара­баны-сепа­ра­торы от тур­бо­уста­но­вок, с помощью цир­ку­ляци­он­ных насо­сов пода­ется к кана­лам реак­тора.

Элек­троэнергию выра­ба­ты­вают два тур­бо­ге­не­ра­тора мощ­но­стью по 500 МВт каж­дый.

Реак­тор размещен в бетон­ной шахте разме­ром 21,6х21,6х25,5 м. Ниж­няя плита толщи­ной 2 м и диамет­ром 14,5 м состоит из цилин­дри­че­ской обе­чайки и двух листов, в кото­рые герме­тично вва­рены труб­ные про­ходки для топ­лив­ных кана­лов и кана­лов управ­ле­ния. Весь объем внутри плиты между про­ход­ками запол­нен серпен­ти­ни­том, благо­даря чему она, явля­ясь био­логи­че­ской защи­той, обес­пе­чи­вает возмож­ность про­ве­де­ния работ в под­ре­ак­тор­ном про­стран­стве во время оста­новки реак­тора. Реак­тор окружен боко­вой защи­той в виде кольце­вого бака с водой, кото­рый уста­нов­лен на опор­ных кон­струкциях, крепящихся к бетон­ному осно­ва­нию шахты реак­тора.

Пер­вый ковш земли из кот­ло­вана под фун­дамент глав­ного зда­ния будущей Ленинград­ской АЭС экс­ка­ва­тор под­нял 6 июля 1967 года. Пер­вый кубометр бетона в осно­ва­ние реак­тора был уложен 12 сен­тября 1967 года. 30 июня 1971 года шахта реак­тора была сдана под сборку и мон­таж тех­но­логи­че­ских метал­ло­кон­струкций реак­тора пер­вого блока.

10 сен­тября 1973 года в 22 ч 35 мин. нача­лась загрузка реак­тора топ­лив­ными кас­се­тами при обез­вожен­ном кон­туре при­ну­ди­тель­ной цир­ку­ляции и отклю­чен­ных насо­сах кон­тура охла­жде­ния стерж­ней СУЗ. Поскольку реак­тор РБМК-1000 энерго­блока № 1 Ленинград­ской АЭС был голов­ным в серии, физи­че­ский пуск преду­смат­ри­вал про­ве­де­ние ряда экс­пе­римен­тов: опре­де­ля­лась минималь­ная кри­ти­че­ская масса из топ­лив­ных кас­сет со стерж­нями допол­ни­тель­ного погло­ти­теля и без, эффек­тив­ность стерж­ней СУЗ, вли­я­ние запол­не­ния кана­лов водой, при пол­ной загрузке реак­тора изме­ря­лись объем­ные поля энерго­вы­де­ле­ния.

Пер­вое кри­ти­че­ское состо­я­ние реак­тора было достиг­нуто 12 сен­тября 1973 года. Минималь­ная кри­ти­че­ская загрузка соста­вила 23 топ­лив­ные кас­сеты.

Сле­дующее кри­ти­че­ское состо­я­ние было достиг­нуто при загрузке 285 топ­лив­ных кас­сет и 50 стерж­ней допол­ни­тель­ного погло­ти­теля при 16 загружен­ных стерж­нях СУЗ. В общей слож­но­сти в процессе физи­че­ского пуска кри­ти­че­ское состо­я­ние было зафик­си­ро­вано 18 раз при раз­лич­ных конфигу­рациях актив­ной зоны. На осно­ва­нии изме­ре­ний была опре­де­лена абсо­лют­ная мощ­ность реак­тора, по кото­рой про­ве­дена пер­вая гра­ду­и­ровка при­бо­ров кон­троля блоч­ного щита управ­ле­ния (БЩУ).

При запол­не­нии актив­ной зоны водой реак­тор стал вести себя «не по тео­рии» — неожи­данно начался рост реак­тив­но­сти, при этом все стержни штат­ной и пус­ко­вой систем управ­ле­ния защи­той нахо­ди­лись в актив­ной зоне. Рост реак­тив­но­сти про­должался вплоть до запол­не­ния водой до сере­дины актив­ной зоны и при­ближался к кри­ти­че­скому зна­че­нию. Эффект воды ока­зался положи­тель­ным. Рас­хож­де­ние с рас­че­том ока­за­лось столь зна­чи­тель­ным, что было при­нято реше­ние при­оста­но­вить загрузку реак­тора. После выпол­не­ния много­ва­ри­ант­ных рас­че­тов было уве­ли­чено число допол­ни­тель­ных погло­ти­те­лей в актив­ной зоне, после чего физпуск был успешно завершен.

После окон­ча­ния пуско-нала­доч­ных работ 14 ноября 1973 года стар­то­вал энерге­ти­че­ский пуск реак­тора РБМК-1000, кото­рый начался с экс­пе­римента по неядер­ному разогреву реак­тора от глав­ных цир­ку­ляци­он­ных насо­сов.

21 декабря 1973 года реак­тор с тур­бо­ге­не­ра­то­ром № 2 был постав­лен под промыш­лен­ную нагрузку для комплекс­ного опро­бо­ва­ния и предъяв­ле­ния Госу­дар­ствен­ной при­емоч­ной комис­сии. Он был выве­ден на мощ­ность 150 МВт(эл.), на кото­рой он про­ра­бо­тал 72 часа. Затем мощ­ность была уве­ли­чена до 200 МВт, на кото­рой реак­тор про­ра­бо­тал 17 суток. К концу июля 1974 года реак­тор достиг мощ­но­сти 800 МВт (эл.). 1 ноября 1974 года энерго­блок выве­ден на про­ект­ный уро­вень мощ­но­сти 1000 МВт.

Перегрузка топ­лива в реак­торе РБМК-1000 осуществ­ля­ется с помощью разгру­зочно-загру­зоч­ной машины (РЗМ), обес­пе­чи­вающей возмож­ность замены топ­лива без оста­новки реак­тора. В РЗМ име­ется окружен­ный био­логи­че­ской защи­той (кон­тей­не­ром) герме­тич­ный пенал-скафандр, снабжен­ный пово­рот­ным мага­зи­ном с четырьмя гнез­дами для ТВС и других устройств. Скафандр обо­ру­до­ван спе­ци­аль­ными меха­низмами для выпол­не­ния работ по перегрузке.

В стаци­о­нар­ном режиме на РБМК-1000 каж­дые сутки осуществ­ля­ется перегрузка 1-2 ТВС. Помимо замены отра­бо­тан­ного топ­лива на свежее перегрузка имеет цели уве­ли­че­ния выго­ра­ния топ­лива и вырав­ни­ва­ния энерго­рас­пре­де­ле­ния по актив­ной зоне путем пере­ста­новки кас­сет местами. Для опре­де­ле­ния оче­ред­но­сти загру­зок и типа загружа­емой ТВС на энерго­блоке уста­нов­лена авто­ма­ти­зи­ро­ван­ная система пла­ни­ро­ва­ния перегру­зок.

Про­ек­том АЭС преду­смот­рена попар­ная компо­новка, то есть в одном зда­нии размещены два энерго­блока. 11 июля 1975 года был под­клю­чен к сети вто­рой блок Ленинград­ской АЭС.

Работа новых энерго­бло­ков не обхо­ди­лась без про­ис­ше­ствий. На началь­ном этапе мас­со­вой про­блемой стало закли­ни­ва­ние запор­ных устройств (про­бок) топ­лив­ных кана­лов, кон­струкцию кото­рых при­ш­лось срочно изме­нять. 6 фев­раля 1974 года в результате вскипа­ния воды с после­дующими гид­ро­уда­рами про­изошёл раз­рыв промежу­точ­ного кон­тура на блоке № 1. А 30 ноября 1975 года на энерго­блоке № 1 про­изошла пер­вая круп­ная ава­рия, сопро­вож­давша­яся раз­ру­ше­нием (рас­плав­ле­нием) топ­лив­ного канала и при­вед­шая к радио­ак­тив­ным выбро­сам. Эта ава­рия, высве­тившая кон­струк­тив­ные недо­статки реак­тора РБМК-1000, фак­ти­че­ски стала пред­те­чей круп­нейшей ава­рии 1986 года на реак­торе РБМК-1000 Чер­но­быльской АЭС.

В этот день при работе реак­тора на 20 % мощ­но­сти от номи­наль­ной нача­лись коле­ба­ния мощ­но­сти. Коле­ба­ния уси­ли­ва­лись, и стали при­об­ре­тать угрожающий харак­тер. Старшие инже­неры управ­ле­ния реак­то­ром внима­тельно сле­дили за теп­ло­вы­де­ле­нием по всему объёму актив­ной зоны и вво­дили управ­ляющие стержни в те части его актив­ной зоны, где начи­нался перегрев топ­лива, и выво­дили их из тех частей, где цеп­ная реакция уга­сала. Их чёт­кая работа поз­во­лила избежать взрыва реак­тора, тем не менее, в цен­траль­ной части обра­зо­вался локаль­ный «козёл» из одного канала, а у 10 сосед­них кана­лов рас­трес­ка­лись обо­лочки, из-за чего часть нара­бо­тан­ных в них ради­о­нук­ли­дов попала в кон­тур охла­жде­ния и в атмо­сферу. Ава­рий­ная авто­ма­тика успела заглу­шить реак­тор, и он был спа­сён. В даль­нейшем дефект­ный канал был заме­нен брига­дой ремонт­ни­ков.

По итогам ана­лиза ава­рии было издано рас­по­ряже­ние о вве­де­нии на всех реак­то­рах РБМК-1000 допол­ни­тель­ной системы локаль­ного авто­ма­ти­че­ского регу­ли­ро­ва­ния мощ­но­сти реак­тора, и в кон­струкцию вне­сены неко­то­рые тех­ни­че­ские совершен­ство­ва­ния, а именно: уста­нов­лены гид­ро­бал­лоны системы ава­рий­ного охла­жде­ния реак­тора, на раз­да­точно-группо­вых кол­лек­то­рах при­ме­нены обрат­ные клапаны и др. Подоб­ные реак­торы РБМК-1000 стали отно­сить к пер­вому поко­ле­нию (постро­ено 6 энерго­бло­ков).

Работы по сооруже­нию вто­рой оче­реди ЛАЭС нача­лись 10 мая 1975 года. Вто­рая оче­редь Ленинград­ской АЭС не стала про­стой копией пер­вой. При про­ек­ти­ро­ва­нии были учтены новые науч­ные достиже­ния, изме­ни­лись компо­новка бло­ков, а также состав вспомога­тель­ных систем и сооруже­ний, повышена инду­стри­аль­ность и сбор­ность стро­и­тель­ных кон­струкций. Основ­ной осо­бен­но­стью энерго­бло­ков №№ 3 и 4 ЛАЭС стало тех­ни­че­ское реше­ние о рас­по­ложе­нии раз­да­точно-группо­вых кол­лек­то­ров на высот­ной отметке, пре­вышающей высот­ную отметку актив­ной зоны, что поз­во­ляло в слу­чае ава­рий­ной подачи воды иметь гаран­ти­ро­ван­ный залив водой актив­ной зоны.

На ее стро­и­тельство отво­ди­лось в 2 раза меньше времени, чем на воз­ве­де­ние комплекса пер­вой оче­реди. 30 декабря 1979 года Госу­дар­ствен­ная комис­сия подпи­сала акт о при­еме тре­тьего энерго­блока в экс­плу­а­тацию. 9 фев­раля 1981 года под промыш­лен­ную нагрузку был постав­лен энерго­блок № 4 ЛАЭС.

По пер­во­на­чаль­ному про­екту обогаще­ние топ­лива по урану-235 состав­ляло 1,8 %, но по мере накоп­ле­ния опыта экс­плу­а­тации РБМК ока­за­лось целе­со­об­раз­ным повышать обогаще­ние. Это поз­во­лило уве­ли­чить управ­ля­емость реак­тора, повы­сить без­опас­ность и улучшить его эко­номи­че­ские пока­за­тели. Так, после ава­рии на Ленинград­ской АЭС 1975 года был осуществ­лён пере­ход на топ­ливо с обогаще­нием 2,0 %, и при физпуске энерго­блока № 3 уже исполь­зо­ва­лось топ­ливо с повышен­ным обогаще­нием. В даль­нейшем после ава­рии на Чер­но­быльской АЭС в 1986 году реак­торы РБМК-1000 пере­шли на топ­ливо с обогаще­нием 2,4 %. В 90-е годы был начат пере­ход на топ­ливо с обогаще­нием 2,6 %, а затем и на обогаще­ние 2,8 % и на уран-эрби­е­вое топ­ливо.

В связи с пере­да­чей функций стро­и­тельства и экс­плу­а­тации АЭС с реак­то­рами РБМК (кроме Ленинград­ской АЭС) в веде­ние Минэнерго СССР, в про­ект РБМК-1000 были вне­сены допол­ни­тель­ные изме­не­ния, при­зван­ные повы­сить их надеж­ность и без­опас­ность, а также улучшить эко­номику. Новые реак­торы стали отно­ситься ко вто­рому поко­ле­нию. Так, в энерго­бло­ках РБМК-1000 вто­рого поко­ле­ния система ава­рий­ного охла­жде­ния реак­тора полу­чила три канала, выросло число насо­сов ава­рий­ной подачи воды, вме­сто баков-бар­бо­те­ров или башен лока­ли­за­ции на РБМК вто­рого поко­ле­ния были при­ме­нены двухэтаж­ные бас­сейны-лока­ли­за­торы, что повы­сило возмож­но­сти системы лока­ли­за­ции ава­рий.

С реак­то­рами РБМК-1000 вто­рого поко­ле­ния было постро­ено 17 энерго­бло­ков.

Про­ект­ный срок экс­плу­а­тации реак­тора РБМК-1000 и основ­ного обо­ру­до­ва­ния энерго­бло­ков был уста­нов­лен в 30 лет. В результате выпол­нен­ной модер­ни­за­ции ресурс каж­дого из четырех энерго­бло­ков Ленинград­ской АЭС был про­длен на 15 лет.

Однако в 2011 году обсле­до­ва­ние реак­тора энерго­блока № 1 ЛАЭС выявило преж­де­времен­ное искрив­ле­ние гра­фи­то­вой кладки, вызван­ное ради­аци­он­ным рас­пу­ха­нием гра­фита и его после­дующим рас­трес­ки­ва­нием. Это поста­вило под угрозу его даль­нейшую экс­плу­а­тацию. В 2012-2013 гг. на реак­торе были про­ве­дены работы, поз­во­лившие уменьшить деформацию кладки путем про­пи­лов в гра­фите, компен­си­рующих рас­пу­ха­ние и формо­изме­не­ние. В 2013 году реак­тор вновь был запущен, однако уве­ли­чи­вающи­еся темпы накоп­ле­ния дефек­тов потре­бо­вали про­ве­де­ния прак­ти­че­ски ежегод­ных кор­рекций кладки. Тем не менее, рабо­то­спо­соб­ность реак­тора уда­лось сохра­нить вплоть до окон­ча­ния пла­но­вого срока службы в 2018 году. В 2014 году ана­логич­ные работы пона­до­би­лись на энерго­блоке № 2 ЛАЭС.

21 декабря 2018 года в 23:30, после 45 лет без­опас­ной экс­плу­а­тации энерго­блок № 1 Ленинград­ской АЭС — голов­ной энерго­блок в серии РБМК-1000 и пер­вый в СССР реак­тор большой мощ­но­сти 1000 МВт был штатно заглу­шен в соот­вет­ствии с тех­но­логи­че­ским регламен­том, энерго­блок отклю­чен от еди­ной энерго­си­стемы Рос­сии без заме­ча­ний.

С момента вклю­че­ния в сеть 21 декабря 1973 года пер­вый энерго­блок Ленинград­ской АЭС выра­бо­тал 264,9 млрд кВтч элек­троэнергии. За все годы экс­плу­а­тации на нем не было ни одного серьез­ного инци­дента.

После начала экс­плу­а­тации пер­вых энерго­бло­ков с реак­то­рами РБМК-1000 ана­лиз работы реак­тора пока­зал, что в его кон­струкции имеются суще­ствен­ные резервы. Ряд парамет­ров реак­тора, таких как темпе­ра­тура метал­ло­кон­струкций и гра­фи­то­вой кладки, ока­за­лись ниже рас­чет­ных, зна­чи­тель­ный запас мощ­но­сти ока­зался у глав­ных цир­ку­ляци­он­ных насо­сов. У атомщи­ков роди­лась идея суще­ствен­ного уве­ли­че­ния мощ­но­сти реак­тора РБМК-1000 при минималь­ном изме­не­нии кон­струкции аппа­рата. Такое фор­си­ро­ва­ние реак­тора дало бы зна­чи­тель­ное сниже­ние удель­ных капи­таль­ных затрат (на 20-30 %), и соот­вет­ственно сто­и­мо­сти выра­ба­ты­ва­емой элек­троэнергии.

Спе­ци­а­ли­сты Науч­ного руко­во­ди­теля про­екта (ИАЭ) и Глав­ного кон­струк­тора (НИКИЭТ) при­ступили к про­верке идеи, занявшись её кон­струк­тор­ским, рас­чет­ным и экс­пе­римен­таль­ным обос­но­ва­ниям. Основ­ные надежды воз­лага­лись на суще­ствен­ную интен­сифи­кацию теп­ло­обмена в актив­ной зоне, что поз­во­лило бы уве­ли­чить мощ­ность реак­тора, прак­ти­че­ски не меняя его кон­струкции и габа­ри­тов.

Глав­ной зада­чей стало уве­ли­че­ние кри­ти­че­ской мощ­но­сти топ­лив­ного канала, то есть, такой мощ­но­сти, при кото­рой на поверх­но­сти твэ­лов наступает кри­зис теп­ло­обмена, сопро­вож­дающийся недопу­стимым повыше­нием темпе­ра­туры твэла. Эта задача была успешно решена вве­де­нием в штат­ную теп­ло­вы­де­ляющую сборку интен­сифи­ка­то­ров теп­ло­обмена — реше­ток с осе­вой закрут­кой потока теп­ло­но­си­теля (воды). Такие решетки уста­нав­ли­ва­лись на верх­нюю ТВС топ­лив­ной кас­сеты с шагом 80 мм, что в 1,5 раза уве­ли­чи­вало кри­ти­че­скую мощ­ность кас­сеты.

На осно­ва­нии полу­чен­ных дан­ных в июле 1975 года был выпущен тех­ни­че­ский про­ект реак­тора РБМК-1500 теп­ло­вой мощ­но­стью 4800 МВт и элек­три­че­ской мощ­но­стью 1500 МВт. НТС Мин­сред­маша утвер­дило тех­ни­че­ский про­ект, ука­зав на необ­хо­димость неко­то­рых допол­ни­тель­ных иссле­до­ва­ний, в част­но­сти про­ве­де­ния ресурс­ных виб­ро­из­нос­ных испыта­ний ТВС с интен­сифи­ка­то­рами теп­ло­обмена.

Изу­че­ние экс­плу­а­таци­он­ных парамет­ров кас­сет РБМК-1500 про­во­ди­лись на стенде ИАЭ и в реак­торе РБМК-1000 энерго­блока № 2 Ленинград­ской АЭС. Сна­чала на штат­ной мощ­но­сти срав­ни­ва­лись теп­ло­тех­ни­че­ские харак­те­ри­стики кас­сеты с интен­сифи­ка­то­рами и без, а затем испыта­ния велись на мак­сималь­ной мощ­но­сти. Испыта­ния под­твер­дили рабо­то­спо­соб­ность кас­сет. В даль­нейшем испыта­нию под­верг­лись кас­сеты РБМК-1500 с ура­ном обогаще­нием 6,5 %. Экс­пе­рименты пока­зали, что во всех иссле­до­ван­ных режимах имелся запас до кри­зиса теп­ло­обмена.

В целом энерго­блоки с реак­то­ром РБМК-1500 были мак­симально унифици­ро­ваны с энерго­бло­ками РБМК-1000 вто­рого поко­ле­ния. По срав­не­нию с реак­то­ром РБМК-1000 в компо­новку и кон­струкцию актив­ной зоны реак­тора РБМК-1500 были вне­сены изме­не­ния для улучше­ния есте­ствен­ной цир­ку­ляции теп­ло­но­си­теля при ава­рий­ных режимах, а также ряд непринци­пи­аль­ных кон­струк­тор­ских новаций, таких как уве­ли­че­ние длины сепа­ра­тора пара и диаметра тру­бопро­во­дов кон­ден­сатно-пита­тель­ного и паро­вого трак­тов. Рост мощ­но­сти реак­тора при­вел также к росту числа пита­тель­ных, кон­ден­сат­ных, дре­наж­ных насо­сов, эжек­то­ров и другого теп­ло­тех­ни­че­ского обо­ру­до­ва­ния, уве­ли­че­нию рас­хода воды в системе тех­ни­че­ского водо­снабже­ния, повыше­нию мощ­но­сти системы элек­тро­снабже­ния соб­ствен­ных нужд.

С целью сниже­ния вели­чины выброса радио­ак­тив­ных благо­род­ных газов преду­смат­ри­ва­лась двух­ступен­ча­тая схема очистки газо­аэро­золь­ных отхо­дов, сбра­сы­ва­емых через вен­ти­ляци­он­ную трубу в атмо­сферу на высоту 150 м. Кроме того, для сниже­ния вели­чин выбро­сов радио­ак­тив­ных аэро­зо­лей преду­смот­рены фильтро­валь­ные станции очистки, улав­ли­вающие аэро­золи на спе­ци­аль­ных фильтрах.

Стро­ить новые реак­тора решили на Игна­лин­ской атом­ной станции около города Висаги­нас Литов­ской ССР. Гене­раль­ными про­ек­ти­ровщи­ками Игна­лин­ской АЭС стали ВНИИПИЭТ и «Гид­ропро­ект» Мини­стер­ства энерге­тики. Пер­вая оче­редь вклю­чала в себя два энерго­блока с четырьмя тур­би­нами типа К-750-65/300 мощ­но­стью по 750 МВт. Всего пла­ни­ро­ва­лась четырех­б­лоч­ная атом­ная станция.

Стро­и­тельство Игна­лин­ской АЭС с реак­то­рами РБМК-1500 нача­лось 1 мая 1977 года. Через полгода, 1 января 1978 года стар­то­вало стро­и­тельство энерго­блока № 2.

Пол­но­масштаб­ные работы по воз­ве­де­нию пер­вого блока ИАЭС были начаты в марте 1978 года. В начале 1981 года было завершено бето­ни­ро­ва­ние шахты реак­тора. В июле 1982 года завершен мон­таж тех­но­логи­че­ских схем в шахте реак­тора, а в авгу­сте — мон­таж гра­фи­то­вой кладки.

4 октября 1981 года состо­ялся физи­че­ский пуск реак­тора РБМК-1500. В реак­торе исполь­зо­вался уран обогаще­нием 2 %, загрузка реак­тора состав­ляла 189 т урана.

Во время физи­че­ского пуска реак­тора РБМК-1500 энерго­блока № 1 Игна­лин­ской АЭС при изме­ре­нии гра­ду­и­ро­воч­ных харак­те­ри­стик стерж­ней авто­ма­ти­че­ской защиты и руч­ного регу­ли­ро­ва­ния был обна­ружен положи­тель­ный выбег реак­тив­но­сти в началь­ный момент движе­ния стержня. Его при­чи­ной ока­за­лось вытес­не­ние воды в ниж­ней части канала СУЗ, что потре­бо­вало изме­не­ния кон­струкции стержня.

31 декабря 1983 года состо­ялся энерге­ти­че­ский пуск реак­тора РБМК-1500 с под­клю­че­нием к сети. 1 мая 1984 года энерго­блок № 1 Игна­лин­ской АЭС был при­нят в промыш­лен­ную экс­плу­а­тацию. А 18 авгу­ста 1987 года вве­дён в экс­плу­а­тацию энерго­блок № 2 Игна­лин­ской АЭС.

За время их экс­плу­а­тации не про­изошло ни одного зна­чимого инци­дента, хотя отдель­ные про­ис­ше­ствия имели место. Так, в начале экс­плу­а­тации были выяв­лены слу­чаи мас­со­вой течи в кана­лах СУЗ, вызван­ные бра­ком труб, что потре­бо­вало их замены.

Вме­сте с тем экс­плу­а­тация реак­то­ров пока­зала нали­чие неко­то­рых неопре­де­лен­но­стей, кото­рые заметно нарас­тали с при­ближе­нием к про­ект­ной мощ­но­сти, осо­бенно в части выбро­сов инерт­ных радио­ак­тив­ных газов и лету­чих про­дук­тов деле­ния. Кроме того выяс­ни­лось, что из-за высо­ких нерав­но­мер­но­стей энерго­вы­де­ле­ния пери­о­ди­че­ски воз­ни­кающие повышен­ные (пико­вые) мощ­но­сти в отдель­ных кана­лах при­во­дят к рас­трес­ки­ва­нию обо­ло­чек твэ­лов. В связи с этим спе­ци­аль­ная комис­сия рекомен­до­вала, а мини­стер­ство утвер­дило сни­зить дли­тельно допу­стимую мощ­ность реак­тора РБМК-1500 до 1250 МВт.

В 1993 году была достиг­нута мак­сималь­ная про­из­во­ди­тель­ность Игна­лин­ской АЭС — за год было про­из­ве­дено 12,26 млрд кВтч элек­троэнергии, что соста­вило 88,1 % всей про­из­ве­дён­ной в рес­пуб­лике элек­троэнергии. Этот пока­за­тель вклю­чен в Книгу рекор­дов Гин­неса.

Для повыше­ния ядер­ной без­опас­но­сти реак­то­ров РБМК-1500 Игна­лин­ской АЭС в сере­дине 1990-х годов были раз­ра­бо­таны долго­сроч­ные меропри­я­тия по улучше­нию нейтронно-физи­че­ских харак­те­ри­стик. В част­но­сти, для сниже­ния паро­вого коэффици­ента реак­тив­но­сти начали исполь­зо­вать топ­ливо повышен­ного обогаще­ния, содержащее выго­рающий погло­ти­тель нейтро­нов. Дан­ное меропри­я­тие стало решающим для даль­нейшей экс­плу­а­тации реак­то­ров РБМК-1500, так как оно поз­во­лило не только повы­сить их без­опас­ность, но и впо­след­ствии суще­ственно улучшить тех­нико-эко­номи­че­ские пока­за­тели работы энерго­бло­ков ИАЭС. В результате про­ве­ден­ных науч­ных иссле­до­ва­ний было решено на реак­то­рах Игна­лин­ской АЭС исполь­зо­вать уран-эрби­е­вое топ­ливо с ура­ном 2,4 % обогаще­ния по урану-235, содержащее 0,41 % выго­рающего погло­ти­теля эрбия.

После экс­пе­римен­таль­ной про­верки пра­виль­но­сти тео­ре­ти­че­ских иссле­до­ва­ний в 1996 году на энерго­бло­ках №№ 1 и 2 начался поэтап­ный пере­вод реак­то­ров РБМК-1500 на уран-эрби­е­вое топ­ливо, во время кото­рого осуществ­ля­лась постепен­ная выгрузка из актив­ной зоны допол­ни­тель­ных погло­ти­те­лей. Исполь­зо­ва­ние уран-эрби­е­вого топ­лива поз­во­лило суще­ственно повы­сить как сред­нее выго­ра­ние выгружа­емого отра­бо­тавшего топ­лива, так и сред­нюю энерго­вы­ра­ботку ТВС в реак­торе. По срав­не­нию с состо­я­нием перед нача­лом внед­ре­ния нового топ­лива уве­ли­че­ние сред­ней энерго­вы­ра­ботки ТВС в реак­торе РБМК-1500 энерго­блока № 1 соста­вило 41 % (c 850 до 1200 МВт/сут.), а в реак­торе энерго­блока № 2 — 47 % (c 850 до 1250 МВт/сут.).

19 фев­раля 2001 года Пра­ви­тельство Литвы, под чью юрис­дикцию пере­шла в 1991 году Игна­лин­ская АЭС, по тре­бо­ва­нию ЕС утвер­дило программу оста­новки и даль­нейшего вывода из экс­плу­а­тации пер­вого блока Игна­лин­ской АЭС. 31 декабря 2004 года реак­тор РБМК-1500 энерго­блока № 1, чей про­ект­ный срок экс­плу­а­тации закан­чи­вался в 2018 году, был оста­нов­лен.

На энерго­блоке № 2 после тща­тель­ного ана­лиза и рас­че­тов было при­нято реше­ние о целе­со­об­раз­но­сти даль­нейшего повыше­ния обогаще­ния ядер­ного топ­лива, и в сере­дине 2005 года в реак­тор РБМК-1500 была начата загрузка пер­вой опыт­ной пар­тии уран-эрби­е­вого топ­лива 2,8 % обогаще­ния по урану-235, содержащего 0,6 % эрбия.

Реак­тор энерго­блока № 2 Игна­лин­ской АЭС, также до исчерпа­ния про­ект­ного ресурса, был оста­нов­лен 31 декабря 2009 года.

В 2010 году начался демон­таж обо­ру­до­ва­ния и систем станции.

---

Фотогалерея‍6