HTR-linjan luontaiset vaaratilanteet ja radioaktiivisuuspäästöt!

Uusi tutkimus (1) tutkija Rainer Moormannin vuonna 1988 suljetun Jülichin korkean lämpötilan toriumreaktorin (THTR) AVR:n toiminnasta ei ainoastaan ​​kyseenalaista tämän reaktorilinjan koko aikaisempaa virallista turvallisuusarkkitehtuuria, vaan myös ravistelee kansainvälisen ydinyhteisön lausunnot uusien IV-sukupolven reaktorien eduista heidän perustaissaan.

On huomattavaa, että tämä kritiikki tulee tiedemieheltä, joka on tehnyt säännöllistä tutkimusta HTR-linjasta Forschungszentrum Jülichissä useiden vuosien ajan ja on julkaissut tästä (2). Tämä "turvallisuuteen liittyvä uudelleenarviointi" on ennennäkemättömän avoin, ja se on ensimmäinen, joka paljastaa merkittäviä ongelmia Jülichin yleisen testireaktorin (AVR) toiminnassa ja nykyisessä purkamisessa ja käsittelee huomattavaa radioaktiivista saastumista. Tässä tulokset yksityiskohtaisesti:

"Tämä työ käsittelee pääasiassa joitain puutteellisesti julkaistuja, mutta turvallisuuden kannalta tärkeitä AVR-toiminnan ongelmia."

"AVR:n jäähdytyspiiri on voimakkaasti kontaminoitunut metallisilla fissiotuotteilla (Sr-90, Cs-137), mikä aiheuttaa huomattavia ongelmia nykyisessä purkamisessa. Likaantumisen laajuutta ei tarkkaan tiedetä, mutta fissiotuotteiden laskeumakokeiden arviointi ehdottaa, että tämä kontaminaatio saavutti muutaman prosentin ydinvarastosta toiminnan lopussa ja on siten suuruusluokkaa suurempi kuin alustavat laskelmat ja myös huomattavasti suurempi kuin suurten kevytvesireaktoreiden kontaminaatio. Merkittävä osa tästä kontaminaatiosta on sitoutunut grafiittipölyyn ja on siis osittain liikkuva paineenalennusonnettomuuksissa, mikä tulee ottaa huomioon tulevien reaktoreiden turvallisuusarvioinneissa."

 

3. Luvattoman korkeat sisälämpötilat aiheuttavat suuria päästöjä.
"Tuloksena oli, että AVR-jäähdytyspiirin saastuminen ei johtunut ensisijaisesti polttoaine-elementtien puutteellisesta laadusta, kuten aiemmin oletettiin, vaan pikemminkin luvattoman korkeista sisälämpötiloista, jotka kiihdyttivät päästöjä huomattavasti. Luvattoman korkeat sisälämpötilat havaittiin vasta vuoden kuluttua ennen kuin lopullinen AVR-toiminto päättyi, koska kiviklusterin ydintä ei ole vielä pystytty mittaamaan AVR:n sydämen maksimilämpötilat eivät ole vielä tiedossa, mutta ne olivat yli 1 K laskettuja arvoja korkeammat
ei mahdollista."

4. Höyrystin vaurioitui käytön aikana.
"Lisäksi sydämen reunasta mitattiin atsimuuttilämpötilaeroja jopa 200 K, mikä voi johtua suorituskyvyn epätasapainosta. Ajoittain esiintyi kuumaa kaasua, jonka lämpötila oli yli 1100 °C ja jotka olisivat saattaneet vahingoittaa höyrynkehitintä. mitattuna ytimen yläpuolelta."

5. AVR:n toiminta oli vaarallista ja epäluotettavaa. Tämän seurauksena näitä negatiivisia turvallisuusominaisuuksia voidaan odottaa myös tulevan IV-sukupolven reaktoreissa.
"Siksi ei ollut turvallista ja luotettavaa AVR-toimintaa prosessilämmölle sopivissa kaasun ulostulolämpötiloissa, kuten Generation IV -projektissa oletettiin kivipeti VHTR -kehityksen perustana."

6. HTR:n pallomaiset polttoaineniput eivät voi estää radioaktiivisuuden karkaamista. Myytti paljastetaan valheeksi.
"AVR-kontaminaatio-ongelmat liittyvät myös siihen, että ehjiä HTR-polttoainenippuja ei voida pitää lähes täydellisenä esteenä metallifissiotuotteille, kuten jalokaasuille. Metallit diffundoituvat polttoaineytimeen, pinnoitteisiin ja grafiittiin. Läpimurto tämän Esteet tapahtuvat pitkäaikaisessa normaalikäytössä, kun tietyt fissiotuotteelle ominaiset lämpötilarajat ylittyvät. Tämä on HTR:n ratkaisematon heikko kohta, jota ei ole muissa reaktoreissa."

7. Radioaktiiviset nuklidit jakautuvat hallitsemattomasti (!) koko jäähdytyspiirissä.
"Toinen HTR:n heikko kohta, joka vaikutti AVR:n kontaminaatioon, johtuu siitä, että HTR:n polttoaine-elementeistä vapautuvat nuklidit jakautuvat hallitsemattomasti koko jäähdytyspiiriin. Kemiallisesti reaktiivisten fissiotuotteiden korkeista laskeutumisnopeuksista johtuen HTR-jäähdytyspiireissä nimittäin polttoainenippuista vapautuvaa aktiivisuutta ei voida poistaa puhdistusjärjestelmällä, kuten LWR:ssä on standardi."

 

Kommentti: Nyt tiedämme, miksi THTR Hammin operaattorit vastustivat nuklidirekisteripyyntöämme niin rajusti sen sulkemisen jälkeen. Lisäkatastrofi olisi tullut ilmeiseksi ja julkiseksi!

8. Veden tunkeutuminen tapahtui. Nämä on jatkossa poistettava lisälaitteilla.
"Jos vettä pääsee sisään, nestemäisen veden tunkeutuminen kiveen, kuten tapahtui AVR-onnettomuudessa, on rakenteellisesti suljettava pois, jotta estetään mahdollinen positiivinen reaktiivisuusreaktiivisuuskerroin reaktiivisuusmuutoksen yhteydessä."

9. Kaasutiivis suojasäiliö (turvasäiliö) puuttuu kokonaan, mutta se on ehdottoman välttämätön.
"HTR-jäähdytyspiirin maksimaalisen siedettävän kumuloituneen aktiivisuuden kriteerit kehitettiin Saksan suunnitteluonnettomuuksien määräysten sekä huolto- ja purkuvaatimusten perusteella. Näiden kriteerien soveltaminen kivipetireaktoreihin johtaa johtopäätökseen. että kaasutiivis eristys on tarpeen, vaikka ei olettaisikaan liiallisia sisälämpötiloja."

10. Kirjoittaja pohtii tutkimuksessaan, pitäisikö turvallisuussyistä yleisesti pidättäytyä kuumista kaasun lämpötiloista jatkossa. Toisin sanoen: Very-High-Temperature Reactor (VHTR), joka oli erityisen suosittu Generation IV:ssä, aiheuttaa erityisen paljon ongelmia, joita ei ole vielä ratkaistava. "Erittäin laaja T&K-ohjelma" olisi välttämätön tätä varten ennen lisätoimien toteuttamista.

11. Kivipetireaktorin jatkokehitys tulee olemaan erittäin kallista ja siksi taloudelliset riskit tulee arvioida tarkasti etukäteen. Onko suuri vaiva edes sen arvoista?
"Laajalla instrumentilla varustettu kokeellinen kivipetireaktori olisi välttämätön näiden ongelmien ratkaisemiseksi. Ennen tämän kokoisen T&K-ohjelman aloittamista tulisi tehdä toteutettavuustutkimus, joka sisältää kustannusarvion, jotta voidaan kvantifioida tämän kehityksen taloudellinen riski. "

12. Kaikki aiemmat HTR-turvallisuustutkimukset ovat olleet riittämättömiä ja aivan liian optimistisia päätelmissään.
"Suunnittelun ulkopuolisten onnettomuuksien osalta turvallisuusongelmia ilman sisäänpääsyn / ydinpalon tapauksessa ei ole vielä ratkaistu riittävästi. Vertaileva turvallisuustutkimus kivikasa-HTR:stä, lohko-HTR:stä ja sukupolven III LWR:stä auttaisi saada luotettavampi lausunto nykyisten kivikasaisten HTR-konseptien turvallisuudesta: Tämän päivän näkökulmasta aikaisempia kivikerrosreaktoreiden turvallisuustutkimuksia on pidettävä liian optimistisina."

 

Tämän Jülichin tutkimuskeskuksen puitteissa tehdyn kriittisen tutkimuksen julkaisemisen jälkeen voi olla vain yksi vaatimus: ei enää euroa HTR- ja Generation IV -tutkimukseen; ei PBMR:n rakentamista Etelä-Afrikkaan, jossa olisi juuri mainitut ongelmat!

 

1. Rainer Moormann: "AVR:n kivipetireaktorin toiminnan turvallisuuteen liittyvä uudelleenarviointi ja johtopäätökset tulevia reaktoreita varten". Raportit osoitteesta Forschungszentrum Jülich, 4275. ISSN 0944-2952.

2. Rainer Moormannin aiemmat julkaisut HTR-ongelmasta:
1999: Moormann, Hinssen, Latge: "Hiilipohjaisten materiaalien hapetus innovatiivisiin energiajärjestelmiin (HTR, fuusioreaktori): tila ja lisätarpeet". Artikkeli kirjassa. 11 sivua.
1999: Moormann, Schenk, Verorden: "Lähdetermiarvio pienikokoisille HTR:ille; saksalainen lähestymistapa Proceedings of the 1st Meeting Survey on Basic Studies in Field of High Temperature Engineering (mukaan lukien turvallisuustutkimukset)". Artikkeli kirjassa. 9 sivua.
2004: Kühn, Hinssen, Moormann: "A3-polttoaine-elementtimatriisigrafiittien hapettumiskäyttäytymisen erot ilmassa ja höyryssä ja sen merkitys HTR-ajoneuvojen onnettomuuksien etenemisessä". Proceedings of ICAPP 04, Pittsburg, USA
2004: Moormann, Hinssen, Kühn: "HTR-polttoaine-elementtimatriisigrafiitin hapettumiskäyttäytyminen hapessa verrattuna tavanomaiseen ydingrafiittiin". Julkaisussa: Nuclear Engineering and Design, 277 (2004), s. 281-284