Fragmenten uit het rapport van Lothar Hahn - juni 1988

Veiligheidsproblemen en ongevallenrisico's

Hoofdstuk 6.) Veiligheidsproblemen en ongevallenrisico's van de HTR-module en andere hogetemperatuurreactoren

naar hoofdstuk 8.) Proliferatieproblemen met de HTR-lijn

Op het gebied van veiligheid zouden de HTR, vooral de kleine hogetemperatuurreactoren HTR-Modul en HTR-100, wonderen zijn. Belanghebbende partijen doen beweringen die niet door de beugel kunnen. Propagandacampagnes domineren het veiligheidsdebat in het openbaar, de noodzakelijke gedifferentieerde afweging is tot nu toe achterwege gelaten.

In principe kiest de nucleaire industrie voor dezelfde benadering die begin jaren 70 werd geïntroduceerd in het veiligheidsdebat over de lichtwaterreactor. Een dergelijke stijl, waarin bagatellisering en verhulling, verkeerde informatie en halve waarheden de plaats innemen van een open discussie, wordt bevorderd door een ongekende isolatie van het veiligheidsdebat van de publieke specialistische discussie. De samensmelting van belangen en de op zijn minst ideale onderlinge afhankelijkheden tussen het optreden van de autoriteiten, deskundigen (bijv. TÜV, Gesellschaft für Reaktorsicherheit = GRS), adviesdiensten (bijv. Reactor Safety Commission), grootschalige onderzoeksinstellingen (bijv. nucleaire onderzoeksfaciliteit) en industrie betekent dat er geen echt onafhankelijk controleorgaan bestaat en dat effectieve democratische controle onmogelijk is.

De activiteit van een ad-hocdiscussiegroep "Basisveiligheidskwesties van toekomstige hogetemperatuur-kerncentrales (HTR-500 / HTR-module)", opgericht door de voorheen verantwoordelijke federale minister van Binnenlandse Zaken (BMI), moet worden beoordeeld als een typische gevolg van dergelijke omstandigheden. Deze commissie, bestaande uit vertegenwoordigers van autoriteiten, experts en industrie, besprak tot 1984 achter gesloten deuren veiligheidskwesties met betrekking tot de HTR-module. De eigenlijke taak van dit oncontroleerbare geheime orgaan was uiteraard het ontwikkelen van een gemeenschappelijke strategie en interpretatie van de veiligheidscriteria in afwachting van latere goedkeuringsprocedures om de vlotte goedkeuring van de HTR-module en de HTR-500 voor te bereiden.

De technische achtergrond voor de vermeende veiligheidsvoordelen van de HTR is meestal de lagere vermogensdichtheid van de reactorkern in vergelijking met de lichtwaterreactor, de hogere warmtecapaciteit van kern- en constructiematerialen en hun hoge temperatuurbestendigheid. Hierop voortbouwend wordt betoogd dat een HTR zich goedaardig en traag gedraagt ​​bij een koelvloeistofstoring; bij incidenten met uitval van de restwarmteafvoer verloopt het verwarmingsproces zo langzaam dat er nog een groot aantal van interventie- en correctiemogelijkheden om de incidentbeheersing te herstellen. Bovendien is een kernsmelting zoals in de lichtwaterreactor uitgesloten, aangezien grafiet niet smelt, maar rond de 3500 o C sublimeert, dat wil zeggen bij temperaturen die in kleine en middelgrote hogetemperatuurreactoren sowieso niet haalbaar zijn. In het algemeen wordt dan gesteld dat bij de HTR geen ongevalsvolgorde mogelijk is, waardoor er radioactieve lozingen zouden plaatsvinden die rampenbestrijdingsmaatregelen buiten de inrichting noodzakelijk maken.

Een dergelijk argument moet als vals en dubieus worden afgewezen omdat het - bewust of onbewust? - omzeilt de feitelijke veiligheidsproblemen van de HTR. Het is mede gebaseerd op een onjuiste en onkritische overdracht van veiligheidsoverwegingen in de lichtwaterreactor op de HTR en daarmee op het overschatten van het belang van koelingstoringen in de HTR.

Net als bij de lichtwaterreactor wordt het gevarenpotentieel ook bepaald door de inventaris van radioactieve splijtingsproducten en door hun natuurlijke afgiftemechanismen.

De totale radioactieve voorraad aan splijtingsproducten hangt vooral af van de thermische capaciteit van de reactor en minder van het type reactor. Met de HTR-module is dat dus ca. 5% van die van een lichtwaterreactor van de Biblis-klasse. Daardoor is deze inventaris nog zo groot (ca. 2 x 1019 Becquerel) dat het vrijgeven van een percentage van deze inventaris voldoende is om enorme schade aan de gezondheid van de bevolking te veroorzaken. Dit geldt des te meer omdat kleine hogetemperatuurreactoren bij voorkeur dicht bij nederzettingen moeten worden gebouwd.

Met betrekking tot de afgiftemechanismen in de HTR is het niet relevant of kernsmelting mogelijk is of niet, maar het hangt ervan af of en wanneer de deeltjes van het brandstofelement ("coated particel") en de brandstofelementen hun retentie-effect verliezeno C en daalt bij temperaturen tussen 2000 en 2500 o C praktisch verloren. Dit zijn echter precies de temperaturen die in de THTR-300 en in de HTR-500 worden bereikt als de restwarmteafvoer mislukt. In het geval van een lek in het primaire circuit kunnen lozingen in het milieu plaatsvinden, vooral omdat de THTR-300 geen insluiting heeft.

De HTR-module is vanuit veiligheidsoogpunt zo ontworpen dat bij opwarmongevallen de maximale temperatuur in de brandstofgroepen door passieve warmteafvoer de kritische temperatuur van 1600 overschrijdt oMag niet hoger zijn dan C. Dit kan echter alleen onder bepaalde voorwaarden worden gegarandeerd, waaronder de effectiviteit van passieve warmteafvoer en succesvolle uitschakeling. Als de hiervoor benodigde systemen niet beschikbaar zijn wanneer ze nodig zijn, kunnen zich met de HTR-module ook ongevalssequenties ontwikkelen, waarbij de brandstofelementtemperaturen boven 1600 oC verhogen. Dit betekent dat met de module ook massale splijtingsproducten uit de splijtstofassemblages mogelijk zijn.

Doorslaggevend is echter dat het tragere gedrag van de HTR bij uitval van de koeling onder meer is gekocht met een maatregel die de mogelijke oorzaak is van HTR-specifieke ongevallen: het gebruik van grafiet als moderator en constructief materiaal. Ondanks voorzorgsmaatregelen kan niet worden uitgesloten dat er veel water (van het secundaire circuit via lekkage van de stoomgenerator) en lucht in het primaire circuit zal binnendringen. Als er een extra uitval van veiligheidssystemen is, zijn ernstige ongevallen met grafiet-waterreacties en grafietbranden het gevolg. Ook dit soort ongevallen behoren tot de risicodominante processen in de HTR-module.

Daarnaast zijn er nog een groot aantal andere ongevalsequenties met de HTR-module, waarvan hier zonder verdere bespreking slechts enkele oorzaken moeten worden genoemd:

  • Externe invloeden, b.v. B. vliegtuigcrash, explosies, sabotage, oorlogshandelingen,
  • Uitval van passieve componenten, b.v. B. van pijpleidingen, drukvaten, oppervlaktekoelers.

Andere invloeden die direct of indirect een negatieve invloed kunnen hebben op de veiligheid van de HTR-module zijn:

  • het veiligheidsconcept, dat om kostenredenen is verkleind (bijvoorbeeld het gebrek aan inperking),
  • de (gecombineerd met tal van tegenslagen) weinig operationele ervaring met hogetemperatuurreactoren,
  • de (ten opzichte van de lichtwaterreactor) lagere indringdiepte in de veiligheidsanalyses,
  • het ontbreken van een uitgebreide risicoanalyse voor de HTR-module.

Voor de veiligheidsbeoordeling van de HTR-module moet ook nog worden vastgesteld - zonder alle veiligheidsrelevante problemen aan te pakken - dat dit type alleen op papier bestaat en dat sommige van de geclaimde veiligheidsvoordelen niet specifiek kunnen worden gecontroleerd. De ervaring leert dat een groot deel van de veiligheidsgerelateerde problemen pas aan het licht komen wanneer een systeem wordt opgezet en bediend, zoals het voorbeeld van de THTR-300 laat zien.

Als conclusie van de geschetste veiligheidsproblemen kan worden gesteld dat de HTR - vooral in zijn kleine uitvoering als HTR-module - significante andere ontwerpkenmerken heeft dan z. B. de lichtwaterreactor daarentegen heeft, maar ook de kleine HTR heeft zijn bijzondere veiligheidstekorten, die tot zware ongevallen kunnen leiden.

 


top of pageNaar de bovenkant van de pagina - reaktorpleite.de


Hoofdstuk 8.) Proliferatieproblemen met de HTR-lijn

De vraag naar de mogelijkheid om splijtstoffen te gebruiken voor technische wapendoeleinden is tot nu toe met de grootste zorg buiten de discussie over de HTR gehouden.

Het onderzoek naar de technische aspecten van het proliferatieprobleem is echter noodzakelijk om een ​​volledig beeld te krijgen van alle aspecten van de HTR-lijn. Een bespreking van mogelijke motieven voor een verlegging van splijtstof voor militaire doeleinden en de mogelijkheden en grenzen van de monitoring van de splijtstofstromen blijven hier achterwege. Hiervoor wordt verwezen naar andere publicaties; op dit moment zou het alleen over technische problemen moeten gaan.

Met betrekking tot de proliferatieproblemen van een reactorlijn moeten vanuit technisch oogpunt de volgende vragen worden gesteld:

  • Op welke stations waar de splijtstof passeert is splijtstof in een vorm die direct geschikt is voor wapens, namelijk als plutonium (elke isotopensamenstelling) of als hoogverrijkt uranium 235?
  • Bij welke van deze stations kan splijtstof worden omgeleid voor direct militair gebruik?
  • Op welke van deze stations kan splijtstof worden vertakt in een vorm die fysische en/of chemische behandeling vereist voordat het voor militaire doeleinden kan worden gebruikt?

De antwoorden op deze vragen moeten hieronder worden geschetst voor de drie gebieden van toevoer, reactorwerking en berging.

Aan de aanbodzijde is er op sommige stations altijd de mogelijkheid van toegang tot verrijkt uranium 235.

Bij de fabricage van de splijtstofelementen voor de THTR-300 en de AVR is U-235 direct toegankelijk in diverse processtappen in een sterk verrijkte vorm, namelijk van verrijking tot voltooiing van de splijtstofelementen.

Elke brandstofelementbal voor de THTR-300 en ongeveer de helft van de AVR-brandstofelementen (Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor GmbH, Jülich) bevatten elk ongeveer 1 g hoogverrijkt U-235. De opslag- en verwerkingshoeveelheid van dit materiaal bij NUKEM ligt in het bereik van één ton (de gevraagde behandelingshoeveelheid is 6 ton van elke mate van verrijking).

Het verdwijnen van hoogverrijkt uranium 235 in het bereik van 1 tot 10 kg zou daarom onopgemerkt kunnen blijven.

Voor toekomstige HTR-installaties is alleen laagverrijkt uranium gepland. Dit kan ook op de genoemde stations worden afgetakt, inclusief de benodigde transportprocessen; het moet echter verder worden verrijkt met het oog op militair gebruik, wat in principe kan worden gedaan in elk type uraniumverrijkingsinstallatie - zij het met andere inspanning en tijdsvereisten.

Met betrekking tot de mogelijkheden voor aftakking van de reactoroperatie is na het ongeval in Tsjernobyl meermaals de bewering gedaan dat de Russische RBMK-reactor werd gebruikt voor de productie van plutoniumwapens en daar bijzonder geschikt voor is omdat splijtstofelementen worden verwijderd of toegevoegd om het zonder onderbreking van de ononderbroken machtsverrichting kan zijn. Het is echter juist deze eigenschap die de HTR tot op zekere hoogte heeft, en wordt zelfs genoemd als een bijzonder voordeel voor de HTR-module ("Er zijn geen uitvaltijden voor het wisselen van brandstofelementen en geen bijbehorende bedrijfsprocessen"). continu toevoegen en verwijderen en Door de handigheid van de splijtstofsamenstellen is het technisch mogelijk om op elk moment tijdens hun verblijf op de reactorlocatie een deel ervan af te leiden.

De metrologische en boekhoudkundige vastlegging van de splijtstofelementen door de IAEA en EURATOM kunnen vanwege de meetmethodiek, meetonnauwkeurigheden en het steekproefsgewijze karakter van de monitoring geen volledige bescherming bieden tegen omleiding.

Ook na het geplande gebruik in de reactor bevat de brandstof splijtstoffen die geschikt zijn voor gebruik in wapens. De THTR- en AVR-splijtstofelementen van de thorium/uraniumstrategie bevatten, naast de rest van uranium-235, de hoogwaardige kernbrandstof U-233, die in principe ook geschikt is voor wapendoeleinden. De verbruikte splijtstof van alle toekomstige hogetemperatuurreactoren bevat - net als de lichtwaterreactor - plutonium en andere actiniden. Het mengsel van plutoniumisotopen is in principe geschikt voor wapens.

Zolang de U-233 en het plutonium in de splijtstofelementen zijn ingesloten, zijn deze splijtstoffen niet direct toegankelijk. U kunt er alleen toegang toe krijgen via een opwerkingsproces.

Een civiele opwerking van HTR-splijtstofelementen - zoals hierboven vermeld - is tot nu toe mislukt, onder meer vanwege onopgeloste veiligheids- en stralingsbeschermingsproblemen (bijvoorbeeld in verband met de verbranding van grafiet).

In tegenstelling tot de mogelijke grootschalige introductie van de opwerking van HTR-splijtstofelementen ten behoeve van de productie van splijtstof, zouden technische en economische problemen in een militaire variant kunnen worden genegeerd. Verder zouden aspecten van stralingsbescherming (zowel voor werknemers als voor de bevolking) kunnen worden verwaarloosd. Ten slotte kan de omvang van het systeem puur vanuit militair oogpunt worden bepaald en relatief klein worden gehouden (bijvoorbeeld als een laboratoriumsysteem). 

Een verbruikt splijtstofelement gemaakt van laagverrijkt uranium 235 bevat ongeveer 0,1 g plutonium. Bijgevolg zou het materiaal voor een atoombom theoretisch kunnen worden verkregen door 50.000 ballen van verbruikte splijtstofelementen te verwerken, dwz met een doorvoer van 1000 ballen per dag in minder dan twee maanden. Vanuit deze gezichtspunten en in deze schalen is deze route alleen ogenschijnlijk complexer en technisch veeleisender dan via de plutoniumproductie uit andere reactorlijnen. In ieder geval is het gemakkelijker te camoufleren, vooral omdat op elk punt afgetakte splijtstofelementen kunnen worden vervangen door dummy-elementen.

Vanuit dit oogpunt heeft de HTR echter een uniek kenmerk dat militair kan worden gebruikt: het kan worden gebruikt als een effectieve tritiumproducent. De opwekking van tritium ten behoeve van gebruik in atoombommen kan worden beheerst door middel van een geschikte brandstofsamenstelling (bijvoorbeeld door toevoeging van lithium) en kan van militair belang zijn voor technisch goed ontwikkelde kernwapenstaten. Een Amerikaanse HTR-aanbieder heeft met deze militaire optie zelfs schaamteloos geprobeerd de wapensector binnen te dringen.

Samenvattend kan worden gesteld dat de exploitatie van hogetemperatuurreactoren, inclusief de stations voor brandstoftoevoer en -verwijdering een specifiek risico op proliferatie inhoudt. Met betrekking tot de omleiding van materialen voor kernsplijtingsbommen (uranium, plutonium) ontstaan ​​situaties die kwalitatief vergelijkbaar zijn met die van de RBMK-reactor en de zwaarwaterreactor. Met betrekking tot de productie van tritium voor gebruik in bommen is de HTR van bijzonder militair belang.

 

(Vrijgave van atomaire straling sinds de vroege jaren 1940: zie INES - De internationale beoordelingsschaal en lijst van nucleaire ongevallen wereldwijd)


- De kaart van de nucleaire wereld -

De kaart van de atomaire wereld - Google Maps! - Status van verwerking op het moment van publicatie op 23.08.2015 augustus XNUMXDe kaart van de atomaire wereld - Google Maps! - Status van verwerking op 25.11.2016 november XNUMXVan uraniumwinning en -verwerking, tot nucleair onderzoek, de bouw en exploitatie van nucleaire installaties, inclusief ongevallen in kerncentrales, tot de behandeling van uraniummunitie, kernwapens en kernafval.
- Wereldwijd, bijna alles in één oogopslag met Google Maps -


terug naar de

Studies over de THTR

***

Bel voor donaties

- De THTR-Rundbrief wordt uitgegeven door de 'BI Milieubescherming Hamm' en wordt gefinancierd door donaties.

- De THTR-Rundbrief is inmiddels een veelbesproken informatiemedium. Wel zijn er doorlopende kosten door de uitbreiding van de website en het drukken van aanvullende informatiebladen.

- De THTR-Rundbrief onderzoekt en rapporteert in detail. Om dat te kunnen doen, zijn we afhankelijk van donaties. Wij zijn blij met elke donatie!

Donaties-account:

BI milieubescherming Hamm
Doel: THTR circulaire
IBAN: DE31 4105 0095 0000 0394 79
BIC: WELADED1HAM

***


top of pagePijl omhoog - Naar de bovenkant van de pagina

***

GTranslate

deafarbebgzh-CNhrdanlenettlfifreliwhihuidgaitjakolvltmsnofaplptruskslessvthtrukvi
nr12.jpg