Inherente incidenten en radioactiviteitsemissies van de HTR-lijn!

Een nieuw onderzoek (1) door de wetenschapper Rainer Moormann over de werking van de thorium-hogetemperatuurreactor (THTR) AVR in Jülich, die in 1988 werd stilgelegd, trekt niet alleen de hele eerdere officiële veiligheidsarchitectuur van deze reactorlijn in twijfel, maar schudt ook de verklaringen van de internationale nucleaire gemeenschap over de voordelen van de nieuwe generatie IV-reactoren in hun Foundations.

Opmerkelijk is dat deze kritiek afkomstig is van een wetenschapper die al vele jaren regelmatig onderzoek doet naar de HTR-lijn bij Forschungszentrum Jülich en daarover publiceert (2). Met een ongekende mate van openheid is deze "veiligheidsgerelateerde herbeoordeling" de eerste die significante problemen in de operatie en de huidige ontmanteling van de algemene testreactor (AVR) in Jülich aan het licht brengt en om aanzienlijke radioactieve besmetting aan te pakken. Hier zijn de resultaten in detail:

"Dit werk behandelt voornamelijk enkele onvoldoende gepubliceerde maar veiligheidsrelevante problemen van de AVR-operatie."

"Het AVR-koelcircuit is zwaar vervuild met metalen splijtingsproducten (Sr-90, Cs-137), wat bij de huidige ontmanteling tot aanzienlijke problemen leidt. De omvang van de vervuiling is niet precies bekend, maar de evaluatie van de depositie-experimenten van splijtingsproducten suggereert dat deze verontreiniging aan het einde van de operatie enkele procenten van een kernvoorraad bereikte en dus orden van grootte hoger is dan de voorlopige berekeningen en ook aanzienlijk hoger dan de verontreiniging in grote LWR. Een aanzienlijk deel van deze verontreiniging is gebonden aan grafietstof en is daarom gedeeltelijk mobiel bij ongevallen met drukontlasting, waarmee rekening moet worden gehouden bij veiligheidsbeoordelingen van toekomstige reactoren."

 

3. Ontoelaatbaar hoge kerntemperaturen zijn de oorzaak van hoge emissies.
"Het resultaat was dat de vervuiling van het AVR-koelcircuit niet in de eerste plaats werd veroorzaakt door onvoldoende kwaliteit van het brandstofelement, zoals eerder werd aangenomen, maar eerder door ontoelaatbaar hoge kerntemperaturen, wat de vrijgaven aanzienlijk versnelde. De ontoelaatbaar hoge kerntemperaturen werden pas 1 jaar ontdekt voordat de laatste AVR-operatie eindigde, aangezien een kiezelclusterkern nog niet instrumenteerbaar was.De maximale kerntemperaturen in de AVR zijn nog onbekend, maar ze waren meer dan 200 K boven de berekende waarden
niet mogelijk."

4. De stoomgenerator is tijdens bedrijf beschadigd geraakt.
"Bovendien werden aan de kernrand azimutale temperatuurverschillen tot 200 K gemeten, wat waarschijnlijk kan worden toegeschreven aan een onbalans in de prestaties. gemeten boven de kern."

5. De werking van de AVR was onveilig en onbetrouwbaar. Hierdoor zijn deze negatieve veiligheidseigenschappen ook te verwachten in toekomstige Generation IV reactoren.
"Er was daarom geen veilige en betrouwbare AVR-werking bij gasuitlaattemperaturen die geschikt zijn voor proceswarmte, zoals aangenomen als basis voor de ontwikkeling van de kiezelbed VHTR in het Generation IV-project."

6. HTR-sferische splijtstofassemblages kunnen niet voorkomen dat radioactiviteit ontsnapt. Een mythe wordt ontmaskerd als een leugen.
"De AVR-verontreinigingsproblemen houden ook verband met het feit dat intacte HTR-brandstofassemblages niet kunnen worden gezien als een bijna volledige barrière voor metaalsplijtingsproducten zoals ze zijn voor edelgassen. Metalen diffunderen in de brandstofkern, in de coatings en in het grafiet. Een doorbraak door deze Barrières treden op in langdurig normaal bedrijf wanneer bepaalde temperatuurgrenzen die specifiek zijn voor het splijtingsproduct worden overschreden. Dit is een onopgelost zwak punt in HTR dat niet bestaat in andere reactoren. "

7. Er is een ongecontroleerde (!) verspreiding van radioactieve nucliden over het gehele koelcircuit.
"Een ander zwak punt van de HTR dat heeft bijgedragen aan de verontreiniging van de AVR is te wijten aan het feit dat de nucliden die vrijkomen uit de splijtstofelementen in de HTR op een ongecontroleerde manier worden verdeeld over het hele koelcircuit. Vanwege de hoge depositiesnelheden van chemisch reactieve splijtingsproducten in HTR-koelcircuits kan namelijk de vrijgekomen activiteit uit de brandstofassemblages niet worden verwijderd met een reinigingssysteem, zoals de norm in de LWR is.”

 

Commentaar: Dus nu weten we waarom de exploitanten van de THTR Hamm ons verzoek om een ​​nuclidenregister zo heftig hebben verzet na de sluiting ervan. Een extra ramp zou duidelijk en openbaar zijn geworden!

8. Er is water binnengedrongen. Deze moeten in de toekomst worden geëlimineerd door extra apparaten.
"In het geval van binnendringend water, moet het binnendringen van vloeibaar water in de kiezelsteen, zoals gebeurde bij een AVR-ongeval, structureel worden uitgesloten om een ​​mogelijke positieve leegte-coëfficiënt van reactiviteit met reactiviteitsexcursie te voorkomen."

9. Een gasdichte insluiting (veiligheidscontainer) ontbreekt volledig, maar is absoluut noodzakelijk.
"Criteria voor een maximaal toelaatbare geaccumuleerde activiteit in het HTR-koelcircuit zijn ontwikkeld op basis van Duitse verordeningen voor ontwerpongevallen en op basis van eisen uit onderhoud en ontmanteling. De toepassing van deze criteria op kiezelbedreactoren leidt tot de conclusie dat gasdicht insluiten noodzakelijk is, ook als niet wordt uitgegaan van te hoge kerntemperaturen."

10. In zijn studie bespreekt de auteur of men in het belang van de veiligheid in de toekomst in het algemeen moet afzien van heetgastemperaturen. Met andere woorden: de Very-High-Temperature Reactor (VHTR), die vooral in Generatie IV de voorkeur geniet, creëert een bijzonder groot aantal problemen die nog moeten worden opgelost. Daarvoor zou een "zeer uitgebreid R&D-programma" onontbeerlijk zijn voordat verdere stappen worden gezet.

11. De verdere ontwikkeling van de kiezelbedreactor zal zeer kostbaar zijn en daarom moeten economische risico's vooraf goed worden ingeschat. Is de enorme inspanning het wel waard?
"Een uitgebreid geïnstrumenteerde experimentele kiezelbedreactor zou onontbeerlijk zijn om deze problemen op te lossen. Voordat een R&D-programma van deze omvang wordt gestart, moet een haalbaarheidsstudie worden uitgevoerd inclusief een kostenraming om het economische risico van deze ontwikkeling te kwantificeren. "

12. Alle eerdere HTR-veiligheidsonderzoeken waren ontoereikend en veel te optimistisch in hun conclusies.
"Met betrekking tot meer dan ontwerpongevallen zijn de veiligheidsproblemen bij luchtinfiltratie / kernbrand nog niet adequaat opgelost. Een vergelijkend veiligheidsonderzoek van kiezelpalen HTR, blok-HTR en generatie III LWR zou nuttig zijn om een betrouwbaardere verklaring te krijgen over de veiligheid van de huidige HTR-concepten met kiezelstenen: Vanuit het huidige perspectief moeten eerdere veiligheidsstudies voor kiezelbedreactoren als te optimistisch worden beschouwd."

 

Na de publicatie van deze kritische studie in het kader van het Jülich Research Center kan er maar één eis zijn: Geen euro meer voor HTR- en Generatie IV-onderzoek; geen bouw van de PBMR in Zuid-Afrika, die precies de genoemde problemen zou hebben!

 

1. Rainer Moormann: "Een veiligheidsgerelateerde herbeoordeling van de werking van de AVR-kiezelbedreactor en conclusies voor toekomstige reactoren". Rapporten van Forschungszentrum Jülich, 4275. ISSN 0944-2952.

2. Eerdere publicaties van Rainer Moormann over het HTR-probleem:
1999: Moormann, Hinssen, Latge: "Oxidatie van op koolstof gebaseerde materialen voor innovatieve energiesystemen (HTR, fusiereactor): status en verdere behoeften". Artikel in een boek. 11 pagina's.
1999: Moormann, Schenk, Verorden: "Brontermschatting voor kleine HTR's; een Duitse benadering Proceedings of the 1st Meeting Survey on Basic Studies in the Field of High Temperature Engineering (inclusief Safety Studies)". Artikel in een boek. 9 pagina's.
2004: Kühn, Hinssen, Moormann: "Verschillen tussen het oxidatiegedrag van A3-brandstofelementmatrixgrafiet in lucht en in stoom en de relevantie ervan voor de voortgang van ongevallen in HTR's". Procedures van de ICAPP 04, Pittsburg, VS
2004: Moormann, Hinssen, Kühn: "Oxidatiegedrag van een HTR-brandstofelementmatrixgrafiet in zuurstof in vergelijking met een standaard nucleair grafiet". In: Nuclear Engineering and Design, 277 (2004), blz. 281-284