Vákuobarbotážny systém

**Vákuobarbotážny systém** je súčasť primárneho okruhu jadrovej elektrárne, ktorý slúži na tlmenie tlakových zmien pri narušení celistvosti primárneho okruhu a úniku chladiva primárneho okruhu. Vákuobarbotážny systém pozostáva z 12 vákuobarbotážnych žlabov, vákuobarbotážnej veže, plynojemov a spätných klapiek. Barbotážna nádrž nie je súčasťou vákuobarbotážneho systému, ale kompenzátora objemu. V žiadnej súčasti vákuobarbotážneho systému nie je vákuum, prvá časť zloženého slova odkazuje na rozdiel tlakov v primárnom okruhu a atmosférického tlaku.

Keďže v primárnom okruhu na výstupe z tlakovej nádoby reaktora dosahuje chladivo primárneho okruhu tlak 12,26&nbsp;MPa (čiže 122,6 atmosfér) a teplotu 298&nbsp;°C, pri narušení integrity primárneho okruhu dôjde ku okamžitej fázovej premene kvapalnej vody v primárnom okruhu na paru, čo spôsobí prudký nárast tlaku v mieste úniku. Z toho dôvodu je technológia primárneho okruhu hermeticky uzavretá v hermetických priestoroch (hermozóne), súčasťou ktorých je aj vákuobarbotážny systém. 

Únikom chladiva primárneho okruhu mimo technológiu dôjde ku prudkému nárastu tlaku v hermozóne, čiže aj v barbotážnej veži. Hydrouzáver vákuobarbotážnych žľabov teda už neodolá pretlaku voči hydrostatickému tlaku (5&nbsp;kPa) vodného roztoku vo vákuobarbotážnom žľabe a dôjde ku prebublávaniu plynnej zmesi uvoľnenej vyperením chladiva primárneho okruhu. Keďže roztok vo vákuobarbotážnych žľaboch je studený, dôjde ku kondenzácii vodnej pary prebublávaním cez roztok vákuobarbotážnych žľabov (tento proces na nazýva barbotáž). Kondenzácia vody vedie na zníženie tlaku, pretože 1&nbsp;mol kvapalnej vody má objem 18&nbsp;ml, ale 1&nbsp;mol plynnej vody (pary) má 22414 ml (normálny molárny objem), čiže objem sa zníži 1245-krát a zvyšný objem, ktorý zostal po kondenzácii, vyplní vákuum s nulovým tlakom.

V žľaboch sa zároveň zachytí časť rádioaktivity chladiva primárneho okruhu. Nad hladinou roztoku vo vákuobarbotážnom žľabe sa začne hromadiť plynná zmes, ktorá neskondenzovala barbotážou, pričom pri vzraste tlaku nad hladinou sa otvorí spätná klapka do záchytných plynojemov vákuobarbotážnej veže, ktorý pojme neskondenzované plyny.

Činnosťou havarijného systému, ktorý sa nazýva sprchový systém, dôjde ku aktívnemu znižovaniu tlaku v hermozóne sprchovaním hermozóny roztokom z JNG nádrží, sprchové čerpadlo ďalej čerpá roztok aj z JMN nádrží, kde sa nachádza roztok kyseliny boritej, hydrazínu a hydroxidu draselného. Sprchovaním hermozóny dôjde ku kondenzácii pary a hydrazín spôsobí redukciu molekúl jódu I2, ktoré obsahujú rádioaktívne izotopy vzniknuté štiepním uránu, na jodidové a trijodidové anióny, ktoré sú, na rozdiel od molekúl I2, dobre rozpustné vo vode: N2H4 + I2 → 2&nbsp;I- + N2.

Keďže sprchový systém dokáže znížiť tlak v hermozóne tak, že tlak nad hladinou vákuobarnotážnych žľabov bude vyšší ako tlak v hermozóne, dôjde ku vylievaniu roztoku žľabov do hermozóny cez hydrouzáver. Vytečenie žľabov do hermozóny spôsobí ďalšie znižovanie tlaku v hermozóne až je dosiahnutý tlak 165&nbsp;kPa, pri ktorom sa otvorí spätná klapka medzi žľabmi a boxmi parogenerátorov, čím dôjde ku vyrovaniu tlakov nad hladinou žľabov a v hermozóne, čo ukončí vylievanie žľabov do hermozóny.

## Referencie

Kategória:Jadrová energetika