Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Реакторные испытания экспериментальных твэлов в условиях аварии с потерей теплоносителя (LOCA) в канале реактора МИР.М1

18.05.2026 2026 - №02 Безопасность, надежность и диагностика ЯЭУ

А.Л. Ижутов О.И. Дреганов И.В. Киселева А.В. Алексеев Н.П. Котов Я.А. Сутягина Е.И. Полетаев А.Н. Маркелов

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2026.2.11

УДК: 621.039.548

Актуальность исследования обусловлена необходимостью обоснования безопасности эксплуатации реакторных установок при авариях с потерей теплоносителя (LOCA), что является ключевым требованием федеральных норм и правил в области атомной энергетики. Представлена методика проведения реакторных испытаний экспериментальных твэлов в условиях LOCA на исследовательском реакторе МИР.М1. Разработаны алгоритм проведения эксперимента и температурный сценарий, обеспечивающие моделирование второй стадии LOCA – осушения активной зоны и разгерметизации твэлов, а также третьей стадии – термоудара холодной водой. Приведены конструктивные решения облучательного устройства и рефабрикованного твэла, оснащенного датчиком давления и термоэлектрическими преобразователями на оболочке, размещенными на различных высотных участках, позволяющие в реальном времени контролировать давление газа внутри твэла и температуру оболочки. С 2014 г. выполнена серия экспериментов на твэлах различного конструктивного исполнения, выгорания и состава топлива, изучены процессы разгерметизации, раздутия оболочки, фрагментации и релокации топлива. Методика обеспечивает безопасное проведение экспериментов, предотвращает загрязнение первичного контура. Полученные данные применяются для оценки термомеханического состояния твэлов, обоснования безопасности реакторных установок, верификации расчетных кодов и пополнения экспериментальной базы.

Ссылки

  1. Спассков В.П., Шумский А.М., Семишкин В.П., Шулимов В.Н., Дреганов О.И., Киселева И.В. Реакторные исследования аварийного поведения активной зоны ВВЭР на петлевой установке ПВП-2 реактора МИР.М1. В сб. докл. междунар. конф. «Теплофизические аспекты безопасности ВВЭР. Теплофизика-98». Обнинск, ГНЦ РФ – ФЭИ, 1998, т. 2, с. 42–51.
  2. Мохов В.А., Махин В.М., Семишкин В.П. Приемочные критерии разгерметизации твэлов ВВЭР в проектных авариях. Подольск, АО ОКБ «Гидропресс», 2014, 10 с.
  3. Спассков В.П., Семишкин В.П., Шулимов В.Н., Дреганов О.И., Киселева И.В., Горячев А.В. Расчетное обоснование теплогидравлических характеристик реактора и РУ ВВЭР. Москва, ИКЦ «Академкнига», 2004, 340 с. URL: https://rusneb.ru/catalog/000200_000018_RU_NLR_bibl_604047/ (дата обращения 15.04.2026).
  4. Алексеев А.В., Киселева И.В., Дреганов О.И., Шулимов В.Н., Ижутов А.Л., Мохов В.А. Методика и результаты испытания в канале реактора МИР фрагмента ТВС ВВЭР-1000 в режиме максимальной проектной аварии. Атомная энергия. 2007;103(5):286–291. URL: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t103-5_2007/p286/ (дата обращения 15.04.2026).
  5. Киселева И.В. Исследование в реакторе МИР твэлов ВВЭР-1000 в условиях, моделирующих II и III стадии аварии «большая течь»: дисс. канд. техн. наук. Димитровград, 2010, 132 с. URL: https://www.dissercat.com/content/issledovanie-v-reaktore-mir-povedeniya-tvelov-vver-1000-v-usloviyakh-modeliruyushchikh-ii-i- (дата обращения 15.04.2026).
  6. Дреганов О.И., Шулимов В.Н., Киселева И.В., Алексеев А.В. Измерение температуры оболочки твэла с выгоревшим топливом в диапазоне 500–900°С в реакторном эксперименте. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2017;4:50–60. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.4.05
  7. Фомин Д.В., Малков А.П., Шараев А.М., Зайченко П.А. Особенности формирования загрузки активной зоны исследовательского реактора МИР.М1 при подготовке к проведению экспериментов типа LOCA. Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ». 2020;9(2):100–109. DOI: https://doi.org/10.1134/S2304487X20020030
  8. Shulimov V.N., Dreganov O.I., Izhutov A.L., Alekseev A.V., Kiseleva I.V., Makhin V.M. LOCA test with high burnup VVER fuel in MIR reactor. In Proc. of the TopFuel Conference. Zurich, Switzerland, 13–17 September 2015. Brussels, European Nuclear Society, 2015, part II, p. 391–400.
  9. Дреганов О.И. Изучение поведения твэлов ВВЭР-1000 с повышенной ураноемкостью в аварии с потерей теплоносителя при моделировании условий в реакторе МИР: дисс. канд. техн. наук. Димитровград, 2017, 105 с. URL: https://www.dissercat.com/content/izuchenie-povedeniya-tvelov-vver-1000-s-povyshennoi-uranoemkostyu-v-avarii-s-poterei-teplono (дата обращения 15.04.2026).
  10. Алексеев А.В., Горячев А.В., Ижутов А.Л., Дреганов О.И., Киреева Л.В., Киселева И.В., Шулимов В.Н. Результаты испытаний в реакторе МИР твэлов ВВЭР-1000 с высоким выгоранием топлива в условиях аварии с потерей теплоносителя. Атомная энергия. 2017;123(3):133–137. URL: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t123-3_2017/p133/ (дата обращения 15.04.2026).
  11. Алексеев А.В., Горячев А.В., Дреганов О.И., Ижутов А.Л., Шулимов В.Н., Спассков В.П. Изучение поведения твэлов ВВЭР-1000 в условиях аварии с потерей теплоносителя (LOCA). Реакторные эксперименты МИР-LOCA/45 и МИР-LOCA/69. Материалы Всерос. науч.-техн. конф. «МАЯТ-2017», 28–29 ноября 2017 г., Москва, с. 21–22. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29438613 (дата обращения 15.04.2026).
  12. Дреганов О.И., Шулимов В.Н., Макин Р.С., Алексеев А.В., Ижутов А.Л., Киселева И.В. Результаты расчетного анализа термомеханического состояния твэла ВВЭР-1000 после испытания в канале исследовательского реактора в условиях аварии с потерей теплоносителя (LOCA). ВАНТ. Физика ядерных реакторов. 2017;2:60–66. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29930419 (дата обращения 15.04.2026).
  13. Алексеев А.В., Дреганов О.И., Иванов Н.А., Киселева И.В., Шулимов В.Н., Горячев А.В. Изучение поведения твэла с высоким выгоранием топлива в петлевом канале реактора МИР в условиях аварии с потерей теплоносителя. Научный годовой отчет АО «ГНЦ НИИАР» за 2022 г. Димитровград, АО «ГНЦ НИИАР», 2023, c. 15–16. URL: https://niiar.ru/sites/default/files/01_ngo-22_03-10-23_sayt.pdf (дата обращения 15.04.2026).
  14. Дреганов О.И., Алексеев А.В., Киселева И.В., Шулимов В.Н., Ижутов А.Л., Фомин Д.В. Испытания ATF-твэлов в канале реактора МИР в условиях проектных аварий. Научный годовой отчет АО «ГНЦ НИИАР» за 2022 г. Димитровград, АО «ГНЦ НИИАР», 2023, c. 14. URL: https://niiar.ru/sites/default/files/01_ngo-22_03-10-23_sayt.pdf (дата обращения 15.04.2026).

LOCA исследовательский реактор МИР.М1 тепловыделяющий элемент разгерметизация твэла раздутие оболочки фрагментация топлива релокация топлива термоудар температура оболочки давление газа облучательное устройство активная зона

Ссылка для цитирования статьи: Ижутов А.Л., Дреганов О.И., Киселёва И.В., Алексеев А.В., Котов Н.П., Сутягина Я.А., Полетаев Е.И., Маркелов А.Н. Реакторные испытания экспериментальных твэлов в условиях аварии с потерей теплоносителя (LOCA) в канале реактора МИР.М1. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2026. – № 2. – С. 174-189. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2026.2.11 .

Открыть PDF файл