Вісник ХНУ. Технічні науки - 2019 рік
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Перегляд Вісник ХНУ. Технічні науки - 2019 рік за Ключові слова "532.5:533.2:536.3:539.1:621.22:629.039.58"
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Ядерний та гідродинамічний бафтинг, флаттер та колапс в гетерогенних системах: псевдокооперативна вихор-хвильова динаміка і топологія Чорнобильської та Саяно-Шушенської катастроф(Хмельницький національний університет, 2019) Заспа, Ю.П.; Zaspa, Yu.P.Встановлені фізичні механізми Чорнобильської та Саяно-Шушенської катастроф. Формальною причиною Чорнобильської катастрофи стала безглуздість затвердженої програми експерименту з вибігу турбогенератора, яка не передбачала керованих механізмів утилізації надлишкової внутрішньої енергії теплоносія після відсічення турбіни від парового потоку. Саме ця енергія дала початок формуванню некерованої вихор-хвильової структури гідродинамічного поля швидкостей, яка в подальшому каскадно підсилювалась і топологічно трансформувалась з під’єднанням відповідних структур сильного та слабкого полів. В перші ж секунди після закриття стопорно- регулюючих клапанів турбіни розвинувся решітчастий флаттер твелів та експлуатаційно зношених збірок в технологічних каналах реактора, який за 10–20 секунд переріс у сильно виражений бафтинг. Це сприяло подрібненню ядерного палива у твелах та переходу гальмуючого ізотопу ксенону-135 (попередньо накопиченого у т.з. йодній ямі) із ядерного палива в газову фазу. Цей фактор у поєднанні з кавітаційним сповільненням нейтронів у вихор-хвильовому полі швидкостей сприяв аварійному розгону реактора на ультрахолодних нейтронах, які не реєструвались наявними системами контролю потужності реактора, розрахованими на теплові нейтрони з відносно великою довжиною вільного пробігу. Левова частка енергії поділу ядер урану та плутонію витрачалась на динамічне руйнування активної зони реактора, яке врешті завершилось струменевим викидом цієї зони в центральний зал, де внаслідок турбулентного змішування з повітрям відбулась детонація гетерогенної суміші подрібненого ядерного палива, графіту, парів та газів. В свою чергу, ця детонація активувала більш потужний механізм колапсного удару на ультрахолодних нейтронах ,що захоплювались субмікронними частинками зрідженого графіту з розмірами, відповідними дебройлівській довжині хвилі нейтронів. При колапсі нейтронізованих крапель графіту генерувались протони та нейтрони з енергіями порядку 10–100 PeV ,що обумовило колосальний рівень наведеної радіації на руїнах енергоблоку. Ефективна температура згорання графіту у локально термодинамічно-рівноважній підсистемі динамічного кооперативу складала 18000–19000 °К. Це сприяло термічній деструкції ядерного палива у вигляді діоксиду урану, в ході якої виділявся кисень, що підтримував горіння графіту. Таким чином більша частина опроміненого ядерного палива була переведена в стан плазми. Обернений енергетичний каскад, характерний для такого роду динамічних кооперативів, обумовив перенесення енергії з епіцентру колапсного удару (в центральному залі над шахтою реактора на висоті 5–10 м над рівнем підлоги) на периферію, що сформувало комірчасту спіново-детонаційну структуру руйнацій. Активна фаза катастрофи завершилась формування струменевої вихор-хвильової структури, яка інтегрувалась в систему повітряних течій тропосфери Землі, обумовлюючи глобальне радіаційне забруднення планети. Величина цього забруднення на порядок перевищує офіційні дані. Такого роду катастрофічні процеси виходять за рамки існуючих фізичних концепцій та методів розрахунку ядерних енергетичних установок, що створює ризик нових катастроф в енергетиці. Відмічено, що катастрофа на СШГЕС також мала вихор-хвильову природу, однак без ядерної енергетичної накачки, що обумовило значно менший масштаб руйнувань. Розглядається колапсний механізм долому експлуатаційно ослаблених шпильок кришки турбіни другого гідроагрегату СШГЕС. Показано, що розглянута псевдокооперативна вихор-хвильова динаміка є катастрофічним виявом корпускулярно-хвильового дуалізму в макросистемах.