LotharHahnによるレポートからの抜粋-1988年XNUMX月

安全上の問題と事故のリスク

第6章)HTRモジュールおよびその他の高温原子炉の安全上の問題と事故のリスク

第8章へ。)HTRラインの増殖の問題

安全面では、HTR、特に小型高温ガス炉HTR-ModulとHTR-100は奇跡と言われています。 利害関係者は、精査に耐えられない主張をします。 プロパガンダキャンペーンは、公の場でのセキュリティの議論を支配しており、必要な差別化された考慮事項はこれまで省略されてきました。

原則として、70年代の初めに軽水炉に関する安全性の議論で導入されたのと同じアプローチが原子力産業によって選択されています。 些細なことや隠蔽、誤った情報、半端な真実が開かれた議論の代わりとなるこのようなスタイルは、公の専門家の議論からのセキュリティの議論の前例のない孤立によって支持されています。 当局、専門家(例:TÜV、GesellschaftfürReaktorsicherheit= GRS)、助言サービス(例:原子炉安全委員会)、大規模研究機関(例:原子力研究施設)の行動間の利益の融合と少なくとも理想的な相互依存性業界とは、実際に独立した監視機関が存在せず、効果的な民主的管理が無効になっていることを意味します。

以前に責任を負っていた連邦内務大臣(BMI)によって設立された臨時のディスカッショングループ「将来の高温原子力発電所(HTR-500 / HTRモジュール)の基本的な安全性の問題」の活動は、典型的なものとして評価されますそのような状態の結果。 この委員会は、当局、専門家、業界の代表者で構成され、1984年まで密室でHTRモジュールに関連するセキュリティ問題について話し合いました。 この制御不能な秘密機関の実際の任務は、HTRモジュールとHTR-500の円滑な承認を準備するために、後の承認手順を見越して、安全基準の共通の戦略と解釈を開発することでした。

HTRの安全上の利点とされる技術的背景は、通常、軽水炉と比較して炉心の出力密度が低く、炉心と構造材料の熱容量が高く、高温耐性があることです。 これに基づいて、HTRは、クーラントが故障した場合に、気さくでゆっくりと動作することが主張されています。残留熱除去が失敗した場合、加熱プロセスの実行が非常に遅いため、まだ多数が存在します。インシデントコントロールを復元するための介入および修正オプションのまた、軽水炉のような炉心溶融は、黒鉛が溶けないので除外されますが、3500前後です。 o Cは昇華します。つまり、中小規模の高温原子炉では到達できない温度になります。 一般的に言えば、HTRでは事故シーケンスは不可能であり、その結果、施設の外で災害対策を必要とする放射性物質の放出があると主張されます。

そのような議論は、それが意識的または無意識的であるため、虚偽で疑わしいものとして拒否されなければなりませんか? -HTRの実際のセキュリティ問題を回避します。 これは、軽水炉の安全性に関する考慮事項がHTRに誤って重要でない形で移されたことに一部基づいているため、HTRの冷却障害の重要性を過大評価しています。

軽水炉の場合と同様に、危険の可能性は、放射性核分裂生成物の在庫とそれらの自然放出メカニズムによっても決定されます。

核分裂生成物の総放射能インベントリーは、主に原子炉の熱容量に依存し、原子炉のタイプには依存しません。 したがって、HTRモジュールを使用すると、Biblisクラスの軽水炉の約5%になります。 したがって、この在庫はまだ非常に大きいです(約2 x 1019 ベクレル)この在庫の一定の割合の解放は、人口の健康に甚大な被害をもたらすのに十分であると。 小型高温原子炉は集落の近くに建設することが望ましいため、これはなおさら当てはまります。

HTRの放出メカニズムに関しては、炉心溶融が可能かどうかは関係ありませんが、燃料要素粒子((「被覆粒子」)と燃料要素が保持効果を失うかどうか、いつ失うかによって異なります。o Cそして2000と2500の間の温度で下がる o Cは実質的に失われました。 ただし、これらは、THTR-300およびHTR-500で残留熱除去が失敗した場合に到達する温度とまったく同じです。 一次回路に漏れが発生した場合、特にTHTR-300には封じ込めがないため、環境への放出が発生する可能性があります。

HTRモジュールは、暖房事故が発生した場合に、受動的な熱放散により燃料集合体の最高温度が臨界温度1600を超えるように安全性の観点から設計されました。 oCを超えてはなりません。 ただし、これは、受動的な熱放散の有効性や正常なシャットダウンなど、特定の条件下でのみ保証されます。 これに必要なシステムが必要なときに利用できない場合は、HTRモジュールを使用して事故シーケンスを発生させることもできます。その間、燃料要素の温度は1600を超えます。 oCが増加します。 これは、燃料集合体からの大量の核分裂生成物の放出もモジュールで可能であることを意味します。

ただし、決定的なのは、冷却障害が発生した場合のHTRの動作が遅いことを、HTR固有の事故の潜在的な原因となる手段として購入したことです。構造材料。 予防措置にもかかわらず、(二次回路から蒸気発生器の漏れを介して)大量の水が侵入し、一次回路に空気が侵入することを排除することはできません。 安全システムにさらに障害が発生した場合、グラファイトと水の反応やグラファイトの火災による重大な事故が発生します。 これらのタイプの事故は、HTRモジュールのリスクを支配するプロセスのXNUMXつでもあります。

さらに、HTRモジュールには他にも多数の事故シーケンスがありますが、ここでは、これ以上説明せずに、いくつかの原因についてのみ説明する必要があります。

  • 外部からの影響、例: B.飛行機墜落、爆発、妨害行為、戦争行為、
  • パッシブコンポーネントの障害(例: B.パイプライン、圧力容器、表面冷却器。

HTRモジュールの安全性に直接的または間接的に悪影響を与える可能性のあるその他の影響は次のとおりです。

  • コスト上の理由(封じ込めの欠如など)のために縮小されたセキュリティの概念、
  • (多くの挫折と相まって)高温原子炉での運転経験はほとんどなく、
  • 安全性分析における(軽水炉と比較して)より低い侵入深さ、
  • HTRモジュールの包括的なリスク分析の欠如。

HTRモジュールの安全性評価については、安全性に関連するすべての問題に対処することなく、このタイプは紙にのみ存在し、主張されている安全性の利点の一部を具体的に確認できないことも決定されていません。 THTR-300の例が示すように、安全関連の問題の大部分は、システムがセットアップされ、運用されている場合にのみ明らかになることが経験からわかっています。

概説された安全性の問題の結論として、HTR(特にHTRモジュールとしての小型バージョン)には、z以外の重要な設計機能があると言えます。 B.一方、軽水炉には特別な安全上の欠陥があり、大きな事故につながる可能性があります。

 


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第8章) HTRラインの増殖の問題

核分裂性物質を技術兵器の目的で使用する可能性の問題は、これまでのところ、HTRに関する議論から細心の注意を払って除外されてきました。

ただし、HTRラインのすべての側面の全体像を把握したい場合は、増殖問題の技術的側面の調査が必要です。 軍事目的での核分裂性物質の転用の考えられる動機、ならびに核分裂性物質の流れの監視の可能性と限界についての議論は、ここでは省略されます。 これについては、他の出版物を参照してください。 この時点では、技術的な問題についてのみ説明する必要があります。

原子炉ラインの増殖問題に関しては、技術的な観点から以下の質問をする必要があります。

  • 燃料が通過するステーションは、兵器に直接適した形の核分裂性物質、つまりプルトニウム(任意の同位体組成)または高濃縮ウラン235ですか?
  • これらのステーションのうち、核分裂性物質を直接軍事用途に転用できるのはどれですか?
  • これらのステーションのどれで、核分裂性物質を軍事目的で使用する前に物理的および/または化学的処理を必要とする形に分岐させることができますか?

これらの質問に対する答えは、供給、原子炉の運転および処分のXNUMXつの分野について以下に概説されるべきである。

供給側では、一部の観測所で濃縮ウラン235にアクセスできる可能性が常にあります。

THTR-300およびAVRの燃料要素の製造では、U-235は、燃料要素の濃縮から完成まで、高度に濃縮された形式でさまざまなプロセスステップで直接アクセスできます。

THTR-300の各燃料要素ボールとAVR燃料要素の約半分(Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor GmbH、ユーリッヒ)には、それぞれ約1gの高度に濃縮されたU-235が含まれています。 NUKEMでのこの材料の保管および処理量は6トンの範囲です(要求される処理量は、任意の濃縮度のXNUMXトンです)。

したがって、235〜1kgの範囲で高濃縮ウラン10が消失することは検出されない可能性があります。

将来のHTRプラントでは、低濃縮ウランのみが計画されています。 これは、必要な輸送プロセスを含め、前述の駅で分岐することもできます。 ただし、軍事用途のためにさらに濃縮する必要があります。これは、さまざまな労力と時間の要件がありますが、原則として、あらゆるタイプのウラン濃縮プラントで行うことができます。

原子炉運転の分岐の可能性については、チェルノブイリ事故後、ロシアのRBMK原子炉が兵器プルトニウムの製造に使用され、燃料要素が除去または追加されるため、これに特に適しているとさまざまな場面で主張された。連続電源運転を中断することなくそれにすることができます。 ただし、HTRが特定の程度に持っているのはまさにこの特性であり、HTRモジュールの特定の利点としても言及されています(「燃料要素の変更や関連する操作プロセスのダウンタイムはありません」)。連続的な追加と引き出し、および燃料集合体の使いやすさにより、原子炉サイトでの滞留時間中いつでも、それらの一部を迂回させることが技術的に可能です。

IAEAおよびEURATOMによる燃料要素の計測および会計記録は、測定方法、測定の不正確さ、およびモニタリングのランダムサンプリングの性質により、転用に対する完全な保護を提供することはできません。

原子炉で予定された使用後でも、燃料には兵器での使用に適した核分裂性物質が含まれています。 トリウム/ウラン戦略のTHTRおよびAVR燃料要素には、残りのウラン235に加えて、原則として兵器目的にも適した高品質の核燃料U-233が含まれています。 将来のすべての高温原子炉の使用済み燃料には、軽水炉と同様に、プルトニウムと他のアクチニドが含まれています。 プルトニウム同位体の混合物は基本的に兵器に適しています。

U-233とプルトニウムが燃料要素に封入されている限り、これらの核分裂性物質に直接アクセスすることはできません。 それらへのアクセスは、再処理プロセスを通じてのみ取得できます。

HTR燃料要素の民間再処理は、とりわけ、未解決の安全関連および放射線防護の問題(たとえば、グラファイトの燃焼に関連する)の​​ために、これまでのところ失敗しています。

核燃料を生産する目的でHTR燃料要素の再処理が大規模に導入される可能性があるのとは対照的に、軍事的変種では技術的および経済的問題を無視することができます。 さらに、放射線防護の側面(従業員と住民の両方)は無視される可能性があります。 最後に、システムのサイズは、純粋に軍事的な観点から決定され、比較的小さく保つことができます(たとえば、実験室システムのように)。 

低濃縮ウラン235から作られた使用済み燃料元素には、約0,1gのプルトニウムが含まれています。 その結果、原子爆弾の材料は、理論的には、50.000個の使用済み燃料元素ボールを処理することによって、つまり1000か月未満でXNUMX日あたりXNUMX個のボールの処理量で得ることができます。 これらの観点から、そしてこれらの規模では、このルートは、他の原子炉ラインからのプルトニウム生産を経由するよりも明らかに複雑で技術的に要求が厳しいだけです。 いずれにせよ、特に任意の時点で分岐した燃料要素をダミー要素に置き換えることができるため、カモフラージュが容易です。

ただし、この観点から、HTRには、軍事的に使用できる独自の機能があります。これは、効果的なトリチウム生産者として使用できます。 原子爆弾で使用する目的でのトリチウムの生成は、適切な燃料組成によって(たとえば、リチウムを追加することによって)制御することができ、技術的に十分に発達した核兵器国にとって軍事的関心を引くことができます。 アメリカのHTRプロバイダーは、この軍事オプションを使って軍備部門に露骨に侵入しようとさえしました。

要約すると、燃料の供給と処分のためのステーションを含む高温原子炉の運転は、増殖の特定のリスクを表していると言うことができます。 核分裂爆弾の材料(ウラン、プルトニウム)の転用に関しては、RBMK原子炉や重水炉の状況に質的に匹敵する状況が発生します。 爆弾に使用するトリチウムの製造に関して、HTRは特に軍事的に重要です。

 

(1940年代初頭からの原子放射線の放出:参照 INES-国際的な評価尺度と世界中の原子力事故のリスト)


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