Ištraukos iš Lotharo Hahno pranešimo – 1988 m. birželio mėn

Saugos problemos ir nelaimingų atsitikimų rizika

6 skyrius.) HTR modulio ir kitų aukštos temperatūros reaktorių saugos problemos ir avarijų rizika

prie 8 skyriaus.) HTR linijos platinimo problemos

Sakoma, kad saugumo požiūriu HTR, ypač maži aukštos temperatūros reaktoriai HTR-Modul ir HTR-100, yra stebuklai. Suinteresuotosios šalys pateikia tvirtinimus, kurie neatlaiko patikrinimo. Saugumo diskusijose viešumoje dominuoja propagandos kampanijos, būtinas diferencijuotas svarstymas iki šiol buvo praleistas.

Iš esmės tokį patį požiūrį renkasi ir branduolinė pramonė, kuris buvo pristatytas aštuntojo dešimtmečio pradžioje diskusijose apie lengvojo vandens reaktorių saugumą. Tokiam stiliui, kai atviros diskusijos vietą užima trivializacija ir slėpimas, dezinformacija ir pusiau tiesos, palankiai vertina precedento neturinti saugumo debatų izoliacija nuo viešosios specialistų diskusijos. Interesų sujungimas ir bent jau idealios tarpusavio priklausomybės tarp valdžios institucijų, ekspertų (pvz., TÜV, Gesellschaft für Reaktorsicherheit = GRS), konsultacinių tarnybų (pvz., reaktorių saugos komisijos), didelės apimties tyrimų institucijų (pvz., branduolinių tyrimų objekto) ir pramonė reiškia, kad nėra tikrai nepriklausomos priežiūros institucijos, o veiksminga demokratinė kontrolė yra išjungta.

Anksčiau atsakingo federalinio vidaus reikalų ministro (KMI) suburtos ad hoc diskusijų grupės „Būsimos aukštos temperatūros atominių elektrinių pagrindiniai saugos klausimai (HTR-500 / HTR modulis)“ veikla vertintina kaip tipinė. tokių sąlygų pasekmė. Šis komitetas, sudarytas iš valdžios institucijų, ekspertų ir pramonės atstovų, už uždarų durų svarstė su HTR moduliu susijusius saugumo klausimus iki 1984 m. Akivaizdu, kad tikroji šio nekontroliuojamo slapto organo užduotis buvo sukurti bendrą strategiją ir saugos kriterijų aiškinimą, laukiant vėlesnių patvirtinimo procedūrų, kad būtų parengtas sklandus HTR modulio ir HTR-500 patvirtinimas.

Techninis pagrindas tariamiems HTR saugumo pranašumams dažniausiai yra mažesnis reaktoriaus aktyviosios zonos galios tankis, palyginti su lengvojo vandens reaktoriumi, didesnė aktyviosios zonos ir konstrukcinių medžiagų šiluminė talpa bei atsparumas aukštai temperatūrai. Tuo remiantis teigiama, kad sugedus aušinimo skysčiui HTR elgiasi geranoriškai ir vangiai; įvykus incidentams, kai nepavyksta pašalinti likutinės šilumos, šildymo procesas vyksta taip lėtai, kad vis dar yra daug intervencijos ir taisymo variantų, siekiant atkurti incidento kontrolę. Be to, aktyviosios zonos tirpimas, kaip ir lengvojo vandens reaktoriuje, neįtraukiamas, nes grafitas netirpsta, bet maždaug 3500 ^o C sublimuojasi, t.y. esant tokioms temperatūroms, kurių vis tiek nepavyktų pasiekti mažuose ir vidutiniuose aukštos temperatūros reaktoriuose. Paprastai kalbant, tuomet tvirtinama, kad HTR jokia avarijų seka neįmanoma, dėl kurios kiltų radioaktyviųjų medžiagų išmetimas, dėl ko reikėjo imtis nelaimių kontrolės priemonių už objekto ribų.

Toks argumentas turi būti atmestas kaip klaidingas ir abejotinas, nes jis – sąmoningai ar nesąmoningai? - apeina tikras HTR saugumo problemas. Jis iš dalies pagrįstas neteisingu ir nekritišku lengvojo vandens reaktoriaus saugos aspektų perkėlimu į HTR ir taip pervertinimu HTR aušinimo gedimų svarbą.

Kaip ir lengvojo vandens reaktoriaus atveju, pavojų taip pat lemia radioaktyviųjų dalijimosi produktų inventorius ir natūralūs jų išsiskyrimo mechanizmai.

Bendras skilimo produktų radioaktyvusis kiekis visų pirma priklauso nuo reaktoriaus šiluminės galios, o ne nuo reaktoriaus tipo. Su HTR moduliu tai sudaro apie 5% Biblis klasės lengvojo vandens reaktoriaus. Atitinkamai, šis inventorius vis dar toks didelis (apie 2 x 10¹⁹ Becquerel), kad išleisti tam tikrą procentą šio inventoriaus pakanka, kad būtų padaryta didžiulė žala gyventojų sveikatai. Tai juo labiau tiesa, kad mažus aukštos temperatūros reaktorius pageidautina statyti netoli gyvenviečių.

Kalbant apie HTR atpalaidavimo mechanizmus, nesvarbu, ar šerdies tirpimas yra įmanomas, ar ne, tačiau tai priklauso nuo to, ar kuro elemento dalelės ("padengta dalelė") ir kuro elementai praranda savo sulaikymo efektą ir kada.^o C ir nukrenta esant 2000–2500 temperatūrai ^o C praktiškai pralaimėjo. Tačiau būtent tokios temperatūros pasiekiamos THTR-300 ir HTR-500, jei nepavyksta pašalinti likutinės šilumos. Pirminės grandinės nutekėjimo atveju gali atsirasti nuotėkių į aplinką, ypač todėl, kad THTR-300 neturi izoliacijos.

HTR modulis saugos požiūriu buvo suprojektuotas taip, kad įvykus nelaimingiems atsitikimams dėl įkaitimo, maksimali temperatūra kuro rinklėse viršytų kritinę 1600 temperatūrą dėl pasyvios šilumos išsklaidymo. ^oNeturėtų viršyti C. Tačiau tai gali būti garantuota tik esant tam tikroms sąlygoms, įskaitant pasyvaus šilumos išsklaidymo efektyvumą ir sėkmingą išjungimą. Jei tam reikalingų sistemų nėra, kai jų reikia, HTR modulyje taip pat gali išsivystyti avarijų sekos, kurių metu kuro elemento temperatūra viršija 1600 ^oC padidėjimas. Tai reiškia, kad naudojant modulį galimi ir didžiuliai dalijimosi produktų išmetimai iš kuro rinklių.

Tačiau lemiamą reikšmę turi tai, kad lėtesnis HTR veikimas aušinimo gedimo atveju buvo nupirktas, be kita ko, taikant priemonę, kuri yra galima HTR būdingų avarijų priežastis: grafito naudojimas kaip moderatorius ir konstrukcinė medžiaga. Nepaisant atsargumo priemonių, negalima atmesti galimybės, kad į pirminę grandinę pateks daug vandens (iš antrinės grandinės per garo generatoriaus nuotėkius) ir oro. Jei papildomai sugenda saugos sistemos, gali kilti rimtų nelaimingų atsitikimų su grafito ir vandens reakcija bei grafito gaisrais. Tokio tipo nelaimingi atsitikimai HTR modulyje taip pat yra vienas iš rizikingiausių procesų.

Be to, HTR modulyje yra daug kitų avarijų sekų, iš kurių čia be tolesnio aptarimo reikėtų paminėti tik kelias priežastis:

• Išorinės įtakos, pvz. B. lėktuvo katastrofa, sprogimai, sabotažas, karo veiksmai,
• Pasyviųjų komponentų gedimas, pvz. B. vamzdynų, slėginių indų, paviršinių aušintuvų.

Kitas poveikis, galintis turėti tiesioginį ar netiesioginį neigiamą poveikį HTR modulio saugai, yra:

• saugumo koncepcija, kuri buvo sumažinta dėl išlaidų (pvz., dėl izoliavimo nebuvimo),
• (kartu su daugybe nesėkmių) nedidelė darbo su aukštos temperatūros reaktoriais patirtis,
• mažesnis įsiskverbimo gylis (palyginti su lengvojo vandens reaktoriumi) atliekant saugos analizę,
• nėra išsamios HTR modulio rizikos analizės.

Vertinant HTR modulio saugą, taip pat belieka nustatyti – nesprendžiant visų saugai svarbių problemų – ar šis tipas egzistuoja tik popieriuje ir kad kai kurių teigiamų saugos pranašumų negalima konkrečiai patikrinti. Patirtis parodė, kad didelė dalis su sauga susijusių problemų išaiškėja tik tada, kai sistema yra sukonfigūruota ir naudojama, kaip rodo THTR-300 pavyzdys.

Apibendrinant išdėstytas saugos problemas, galima teigti, kad HTR – ypač mažoje HTR modulio versijoje – turi reikšmingų kitų dizaino savybių nei z. B. kita vertus, lengvojo vandens reaktorius turi ypatingų saugos trūkumų, kurie gali sukelti didelių avarijų.

Puslapio viršuje

8 skyrius.) HTR linijos platinimo problemos

Klausimas dėl galimybės panaudoti skiliąsias medžiagas techniniams ginklams iki šiol buvo itin kruopščiai neįtrauktas į diskusiją apie HTR.

Tačiau norint gauti išsamų vaizdą apie visus HTR linijos aspektus, būtina ištirti platinimo problemos techninius aspektus. Čia nebus aptariami galimi skiliųjų medžiagų nukreipimo kariniais tikslais motyvai, taip pat skiliųjų medžiagų srautų stebėjimo galimybės ir ribos. Tam daroma nuoroda į kitus leidinius; šiuo metu tai turėtų būti tik techniniai klausimai.

Kalbant apie reaktoriaus linijos platinimo problemas, techniniu požiūriu reikėtų užduoti šiuos klausimus:

• Kuriose stotyse, per kurias teka kuras, yra skilioji medžiaga, kurios forma yra tiesiogiai tinkama ginklams, ty kaip plutonis (bet kokia izotopinė sudėtis) arba kaip labai prisodrintas uranas 235?
• Kuriose iš šių stočių skiliąsias medžiagas galima nukreipti tiesioginiam kariniam naudojimui?
• Kuriose iš šių stočių skiliąsias medžiagas galima šakoti taip, kad prieš jas būtų galima naudoti kariniais tikslais, ją reikia apdoroti fiziškai ir (arba) cheminiais tikslais?

Atsakymai į šiuos klausimus turėtų būti pateikti toliau trimis tiekimo, reaktoriaus eksploatavimo ir šalinimo sritimis.

Kalbant apie pasiūlą, kai kuriose stotyse visada yra galimybė gauti prisodrintą uraną 235.

Gaminant THTR-300 ir AVR kuro elementus, U-235 yra tiesiogiai prieinamas įvairiuose proceso etapuose labai praturtinta forma, ty nuo sodrinimo iki kuro elementų užbaigimo.

Kiekviename THTR-300 kuro elemento rutulyje ir maždaug pusėje AVR kuro elementų (Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor GmbH, Jülich) yra apie 1 g labai prisodrinto U-235. Šios medžiagos sandėliavimo ir perdirbimo kiekis NUKEM svyruoja nuo vienos tonos (prašomas krauti kiekis – 6 t bet kokio sodrinimo laipsnio).

Todėl labai prisodrinto urano 235 dingimas nuo 1 iki 10 kg gali likti nepastebėtas.

Būsimose HTR gamyklose planuojamas tik mažai prisodrintas uranas. Tai taip pat gali būti atšakama minėtose stotyse, įskaitant būtinus transportavimo procesus; tačiau jis turi būti toliau sodrinamas kariniams tikslams, kurie iš esmės gali būti atliekami bet kokio tipo urano sodrinimo gamyklose, nors ir su skirtingais pastangų ir laiko reikalavimais.

Kalbant apie galimybę atsišakoti reaktoriaus eksploatacijai, po Černobylio avarijos ne kartą buvo teigiama, kad rusiškas RBMK reaktorius buvo naudojamas ginklų plutonio gamybai ir yra tam ypač tinkamas, nes yra pašalinami arba dedami kuro elementai. prie jo nenutraukiant nuolatinio maitinimo veikimo gali būti. Tačiau būtent šią savybę HTR turi tam tikru laipsniu, ir ji netgi minima kaip ypatingas HTR modulio pranašumas („Nėra prastovų keičiant kuro elementus ir jokių susijusių veikimo procesų“.) nuolatinis papildymas ir ištraukimas ir Dėl kuro rinklių patogumo techniškai įmanoma bet kuriuo jų buvimo reaktoriaus vietoje metu dalį jų nukreipti.

TATENA ir EURATOM atliekamas metrologinis ir apskaitinis kuro elementų registravimas negali užtikrinti visiškos apsaugos nuo nukreipimo dėl matavimo metodikos, matavimo netikslumų ir atsitiktinio stebėjimo atrankos pobūdžio.

Net ir po numatyto naudojimo reaktoriuje kure yra skiliųjų medžiagų, tinkamų naudoti ginkluose. Torio / urano strategijos THTR ir AVR kuro elementuose, be likusio urano-235, yra aukštos kokybės branduolinio kuro U-233, kuris iš esmės tinka ir ginklams. Visų būsimų aukštos temperatūros reaktorių panaudotame kure – panašiai kaip lengvojo vandens reaktoriuje – yra plutonio ir kitų aktinidų. Plutonio izotopų mišinys iš esmės tinkamas ginklams.

Kol U-233 ir plutonis yra uždengti kuro elementuose, šios skiliosios medžiagos negali būti tiesiogiai pasiekiamos. Prieigą prie jų galite gauti tik atlikę pakartotinio apdorojimo procesą.

Civilinis HTR kuro elementų perdirbimas, kaip minėta pirmiau, iki šiol nepavyko, be kita ko, dėl neišspręstų saugos ir radiacinės saugos problemų (pvz., susijusių su grafito degimu).

Priešingai nei galimas didelio masto HTR kuro elementų perdirbimas branduoliniam kurui gaminti, kariniame variante techninės ir ekonominės problemos gali būti ignoruojamos. Be to, galima nepaisyti radiacinės saugos aspektų (tiek darbuotojų, tiek gyventojų). Galiausiai, sistemos dydis gali būti nustatytas tik kariniu požiūriu ir išlaikomas santykinai mažas (pvz., kaip laboratorijos sistema). 

Panaudoto kuro elemente, pagamintame iš mažai prisodrinto urano 235, yra apie 0,1 g plutonio. Vadinasi, medžiagos atominei bombai teoriškai būtų galima gauti apdorojant 50.000 1000 panaudoto kuro elementų rutulių, ty su XNUMX rutulių per dieną pralaidumu greičiau nei per du mėnesius. Šiais požiūriais ir tokiais mastais šis kelias tik akivaizdžiai sudėtingesnis ir techniškai sudėtingesnis nei plutonio gamyba iš kitų reaktorių linijų. Bet kokiu atveju lengviau užmaskuoti, ypač todėl, kad bet kurioje vietoje išsišakoję kuro elementai gali būti pakeisti manekenais.

Tačiau šiuo požiūriu HTR turi unikalią savybę, kurią galima naudoti kariniais tikslais: jis gali būti naudojamas kaip veiksmingas tričio gamintojas. Atominėse bombose naudojamo tričio generavimas gali būti kontroliuojamas naudojant tinkamą kuro sudėtį (pvz., pridedant ličio) ir gali būti naudingas techniškai gerai išsivysčiusioms branduolinio ginklo valstybėms. Amerikietiškas HTR tiekėjas netgi akivaizdžiai bandė prasiskverbti į ginkluotės sektorių naudodamas šį karinį variantą.

Apibendrinant galima teigti, kad aukštos temperatūros reaktorių, įskaitant kuro tiekimo ir šalinimo stotis, eksploatavimas kelia specifinį platinimo pavojų. Kalbant apie branduolių dalijimosi bombų (urano, plutonio) medžiagų nukreipimą, susidaro situacijos, kurios kokybiškai panašios į RBMK reaktoriaus ir sunkaus vandens reaktoriaus situacijas. Kalbant apie tričio, naudojamo bombose, gamybą, HTR turi ypatingą karinę reikšmę.

(Atominės spinduliuotės išleidimas nuo 1940-ųjų pradžios: žr INES – tarptautinė reitingų skalė ir branduolinių avarijų sąrašas visame pasaulyje)

- Branduolinio pasaulio žemėlapis

Nuo urano gavybos ir perdirbimo iki branduolinių tyrimų, branduolinių objektų statybos ir eksploatavimo, įskaitant avarijas atominėse elektrinėse, iki urano šaudmenų, branduolinių ginklų ir branduolinių atliekų tvarkymo.
– Visame pasaulyje beveik viskas vienu žvilgsniu naudojant „Google“ žemėlapius –

atgal į

THTR tyrimai

***

***

Puslapio viršuje

***