Đánh giá sự cố mất nước tải nhiệt với vết nứt nhỏ xảy ra đối với lò phản ứng VVER công suất 1000MWE

Đánh giá sự cố mất nước tải nhiệt với vết nứt nhỏ xảy ra đối với lò phản ứng VVER công suất 1000MWE Phạm Xuân Linh Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao Mã số 60 44 01 06 Người hướng dẫn: TS. Lê Chí Dũng Năm bảo vệ: 2013 Abstract. Tìm hiểu các đặc trưng của lò VVER-1000. Tìm hiểu các đặc trưng chuyển tiếp và các hiện tượng vật lý, thủy nhiệt trong sự cố mất nước tải nhiệt của lò phản ứng áp lực nói chung và lò VVER-1000. Mô phỏng sự cố vỡ đường ống nối bình điều áp với chân nóng bằng chương trình tính toán CATHARE2. Keywords. Vật lý nguyên tử; Phản ứng hạt nhân; Lò phản ứng. Content MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong xu thế phát triển chung của thế giới, đồng thời đảm bảo nguồn an ninh năng lượng, phục vụ tiến trình phát triển kinh tế xã hội của đất nước, ngày 25/11/2009, Quốc hội đã thông qua chủ trương đầu tư xây dựng nhà máy điện hạt nhân (NMĐHN) đầu tiên ở Việt Nam. Ngày 17/6/2010 Thủ tướng Chính phủ đã ký quyết định số 906/QĐ-TTg về việc “Phê duyệt định hướng quy hoạch phát triển điện hạt nhân ở Việt Nam giai đoạn đến năm 2030”, trong đó định hướng: - Năm 2020: tổ máy điện hạt nhân đầu tiên, công suất khoảng 1000 MW vào vận hành. - Năm 2025: tổng công suất các nhà máy điện hạt nhân khoảng 8.000 MW, chiếm khoảng 7% tổng công suất nguồn điện. - Năm 2030: tổng công suất các nhà máy điện hạt nhân khoảng 15.000 MW, chiếm khoảng 10% tổng công suất nguồn điện. Ngày 31/10/2010 Chính phủ đã kí Hiệp định xây dựng NMĐHN đầu tiên với Nga (công nghệ lò dự kiến được nhập khẩu VVER) và đồng thời Thủ tướng Chính phủ hai nước Việt Nam và Nhật Bản đã trao đổi ý kiến về khả năng xây dựng NMĐHN số 2 bằng công nghệ của Nhật Bản. Chính phủ Việt Nam đã cam kết phát triển điện hạt nhân gắn liền với an toàn hạt nhân, an toàn cho con người và môi trường. Để thực hiện được mục tiêu đó, các vấn đề an toàn liên quan đến nhà máy điện hạt nhân cần phải được nghiên cứu kỹ trước khi NMĐHN đầu tiên đi vào hoạt động. Các kết quả nghiên cứu trong khuôn khổ luận văn này sẽ đề xuất những hiểu biết cần thiết của quá trình vận hành nhà máy điện, tăng cường năng lực phân tích an toàn, phục vụ cho việc đánh giá, thẩm định an toàn nhà máy điện hạt nhân đặc biệt trong quá trình đánh giá phân tích an toàn cho lò loại VVER-1000. 2. Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu các đặc trưng của lò VVER-1000; - Tìm hiểu các đặc trưng chuyển tiếp và các hiện tượng vật lý, thủy nhiệt trong sự cố mất nước tải nhiệt của lò phản ứng áp lực nói chung và lò VVER-1000; - Mô phỏng sự cố vỡ đường ống nối bình điều áp với chân nóng bằng chương trình tính toán CATHARE2 3. Đối tượng nghiên cứu Các hiện tượng vật lý, thủy nhiệt và các đặc trưng chuyển tiếp trong sự cố mất nước của lò phản ứng nước áp lực nói chung và trong trường hợp cụ thể đối với lò VVER-1000. 4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi lò phản ứng nước áp lực nói chung và lò VVER-1000. Các tính toán cụ thể được thực hiện trên lò phản ứng VVER-1000 bằng chương trình tính toán thủy nhiệt CATHARE2, với giả định vết nứt có thể dẫn đến sự cố vỡ ống. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu Phân tích các hiện tượng vật lý, thủy nhiệt và các đặc trưng chuyển tiếp của sự cố mất nước tải nhiệt, đánh giá khả năng giảm nhẹ hậu quả sự cố bởi các hệ thống an toàn thụ động của công nghệ lò phản ứng VVER-1000. 6. Phương pháp nghiên cứu • Phương pháp hồi cứu tài liệu: nhằm thu thập tài liệu làm cơ sở lý luận cho đề tài nghiên cứu. Tài liệu thu thập gồm có: - Các công trình nghiên cứu về sự cố mất nước tải nhiệt trong lò phản ứng PWR, VVER của các tác giả ở những nước phát triển về lĩnh vực điện hạt nhân. - Các tài liệu về sự cố LOCA của một số nước như Nga, Mỹ, Pháp, Nhật Bản, - Các quy định và tiêu chuẩn của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và Ủy ban pháp quy Hoa Kỳ (US NRC) và Nga về an toàn hạt nhân đối với vận hành nhà máy điện hạt nhân. - Các tài liệu về vật lý và thủy nhiệt lò phản ứng hạt nhân. • Phương pháp quan sát: Sử dụng chương trình tính toán thủy nhiệt CATHARE2 mô phỏng lò phản ứng VVER-1000 và kịch bản sự cố. Quan sát, đánh giá hành vi của các hiện tượng vật lý, thủy nhiệt và các hệ thống trong lò phản ứng. 7. Cấu trúc luận văn Luận văn gồm các phần sau: - Phần mở đầu: Giới thiệu khái quát về đề tài, mục đích nghiên cứu, nhiệm vụ nghiên cứu. - Phần kết quả nghiên cứu: Gồm 3 chương  Chương 1: Tổng quan về lò phản ứng VVER công suất 1000MWe;  Chương 2: Sự cố mất nước tải nhiệt với vết vỡ nhỏ (SB - LOCA);  Chương 3: Mô phỏng sự cố vỡ đường ống nối bình điều áp với chân nóng bằng chương trình tính toán CATHARE2; - Phần kết luận và kiến nghị. - Tài liệu tham khảo. - Phụ lục. Reference TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. International Atomic Energy Agency (2003), Safety Reports Series No.30 – Accident Anlysis for Nuclear Power Plants with Pressurized Water Reactors, International Atomic Energy Agency, Austria. 2. International Atomic Energy Agency (2002), Safety guide No.GS-G-1.2 – Review and Assessment of Nuclear Facilites by the Regulatory body”, International Atomic Energy Agency, Austria. 3. International Atomic Energy Agency (2011), Status report 93 – VVER 1000 (V-466B), International Atomic Energy Agency, Austria. 4. L.S. Tong. Joel Weisman (1996), Thermal Analysis of Pressurized Water Reactors - Third Edition, American Nuclear Society, U.S. 5. U.S. Department of Energy (1993), DOE Fundamentals Handbook –Nuclear Physics and Reactor Theory, U.S. Department of Energy, Washington D.C.