Fragmenty raportu Lothara Hahna - czerwiec 1988

Problemy bezpieczeństwa i ryzyko wypadku

Rozdział 6.) Problemy bezpieczeństwa i ryzyko awarii modułu HTR i innych reaktorów wysokotemperaturowych

do rozdziału 8.) Problemy z proliferacją linii HTR

Pod względem bezpieczeństwa, HTR, a zwłaszcza małe reaktory wysokotemperaturowe HTR-Modul i HTR-100, są uważane za cuda. Zainteresowane strony zgłaszają twierdzenia, które nie wytrzymują kontroli. Kampanie propagandowe zdominowały publiczną debatę na temat bezpieczeństwa, konieczne zróżnicowane rozważania dotychczas były pomijane.

W zasadzie to samo podejście jest wybierane przez przemysł jądrowy, które zostało wprowadzone na początku lat 70. w debacie na temat bezpieczeństwa reaktora lekkowodnego. Takiemu stylowi, w którym otwartą dyskusję zastępują banalizacja i ukrywanie, dezinformacja i półprawdy, sprzyja bezprecedensowe odizolowanie debaty o bezpieczeństwie od publicznej dyskusji specjalistycznej. Połączenie interesów i co najmniej idealne współzależności między działaniami władz, ekspertów (np. TÜV, Gesellschaft für Reaktorsicherheit = GRS), usług doradczych (np. Komisja ds. Bezpieczeństwa Reaktorów), dużych instytucji badawczych (np. obiekt badań jądrowych) i przemysł oznacza, że ​​nie istnieje naprawdę niezależny organ monitorujący, a skuteczna kontrola demokratyczna jest wyłączona.

Działalność doraźnej grupy dyskusyjnej „Podstawowe zagadnienia bezpieczeństwa przyszłych wysokotemperaturowych elektrowni jądrowych (moduł HTR-500/HTR)” powołanej wcześniej przez odpowiedzialnego wcześniej Federalnego Ministra Spraw Wewnętrznych (BMI) należy ocenić jako typową konsekwencją takich warunków. Komitet ten, złożony z przedstawicieli władz, ekspertów i przemysłu, omawiał kwestie bezpieczeństwa związane z modułem HTR za zamkniętymi drzwiami do 1984 r. Rzeczywistym zadaniem tego niekontrolowanego tajnego organu było oczywiście opracowanie wspólnej strategii i interpretacji kryteriów bezpieczeństwa w oczekiwaniu na późniejsze procedury zatwierdzania w celu przygotowania sprawnego zatwierdzenia modułu HTR i HTR-500.

Technicznym tłem dla rzekomych zalet HTR w zakresie bezpieczeństwa jest zwykle niższa gęstość mocy rdzenia reaktora w porównaniu z reaktorem lekkowodnym, wyższa pojemność cieplna rdzenia i materiałów konstrukcyjnych oraz ich odporność na wysoką temperaturę. Opierając się na tym, argumentuje się, że HTR zachowuje się dobrodusznie i powolnie w przypadku awarii chłodziwa; w przypadku incydentów z awarią odprowadzania ciepła resztkowego proces ogrzewania przebiega tak wolno, że nadal istnieje duża liczba możliwości interwencji i korekty w celu przywrócenia kontroli incydentów. Dodatkowo wykluczone jest topienie rdzenia jak w reaktorze na lekką wodę, ponieważ grafit nie topi się, ale przy około 3500 o C sublimuje, czyli w temperaturach, których i tak nie udałoby się osiągnąć w małych i średnich reaktorach wysokotemperaturowych. Ogólnie rzecz biorąc, twierdzi się wówczas, że w HTR nie jest możliwa sekwencja wypadków, w wyniku czego doszłoby do uwolnień promieniotwórczych, które wymuszają podjęcie środków kontroli katastrofy poza obiektem.

Taki argument trzeba odrzucić jako fałszywy i wątpliwy, bo – świadomie czy nieświadomie? - omija rzeczywiste problemy bezpieczeństwa HTR. Częściowo opiera się na nieprawidłowym i bezkrytycznym przeniesieniu kwestii bezpieczeństwa z reaktora na wodę lekką do HTR, a tym samym na przeszacowaniu znaczenia awarii chłodzenia w HTR.

Podobnie jak w przypadku reaktora lekkowodnego, o potencjale zagrożenia decyduje również inwentarz produktów rozszczepienia promieniotwórczego oraz mechanizmy ich naturalnego uwalniania.

Całkowity zapas radioaktywności produktów rozszczepienia zależy przede wszystkim od pojemności cieplnej reaktora, a mniej od typu reaktora. Z modułem HTR jest to zatem ok. 5% mocy reaktora na wodę lekką klasy Biblis. W związku z tym zapasy te są nadal tak duże (ok. 2 x 1019 Becquerel), że uwolnienie pewnej części tego inwentarza wystarczy, aby spowodować ogromne szkody dla zdrowia populacji. Jest to tym bardziej prawdziwe, że małe reaktory wysokotemperaturowe powinny być budowane w pobliżu osiedli.

W odniesieniu do mechanizmów uwalniania w HTR nie ma znaczenia, czy stopienie rdzenia jest możliwe, czy nie, ale zależy to od tego, czy i kiedy cząstki elementu paliwowego ("cząstka powlekana") i elementy paliwowe tracą efekt retencjio C i spada w temperaturach między 2000 a 2500 o C praktycznie przegrał. Są to jednak dokładnie te temperatury, które są osiągane w THTR-300 i HTR-500 w przypadku niepowodzenia odprowadzania ciepła resztkowego. W przypadku wycieku w obwodzie pierwotnym, mogą wystąpić emisje do środowiska, zwłaszcza że THTR-300 nie jest zabezpieczony.

Moduł HTR został zaprojektowany z punktu widzenia bezpieczeństwa w taki sposób, aby w razie wypadków z rozgrzewaniem maksymalna temperatura w zespołach paliwowych przekroczyła temperaturę krytyczną 1600 z powodu biernego rozpraszania ciepła oNie powinna przekraczać C. Można to jednak zagwarantować tylko w określonych warunkach, w tym skuteczności pasywnego rozpraszania ciepła i pomyślnego wyłączenia. Jeśli wymagane do tego systemy nie są dostępne, gdy są potrzebne, sekwencje wypadków mogą również rozwijać się z modułem HTR, podczas którego temperatura elementu paliwowego przekracza 1600 oC wzrost. Oznacza to, że moduł umożliwia również masowe uwalnianie produktów rozszczepienia z zespołów paliwowych.

Decydujące jest jednak to, że wolniejsze zachowanie HTR w przypadku awarii chłodzenia zostało kupione między innymi za pomocą środka, który jest potencjalną przyczyną wypadków specyficznych dla HTR: zastosowanie grafitu jako moderatora i materiał konstrukcyjny. Pomimo środków ostrożności nie można wykluczyć, że do obiegu pierwotnego będzie się w dużym stopniu dostawać woda (z obiegu wtórnego przez nieszczelności generatora pary) oraz powietrze. W przypadku dodatkowej awarii systemów bezpieczeństwa dochodzi do poważnych wypadków z reakcjami grafit-woda i pożarów grafitu. Tego typu wypadki należą również do procesów dominujących ryzyko w module HTR.

Ponadto istnieje wiele innych sekwencji wypadków z modułem HTR, z których tylko kilka przyczyn należy tutaj wymienić bez dalszej dyskusji:

  • Wpływy zewnętrzne, m.in. B. katastrofy lotnicze, wybuchy, sabotaże, działania wojenne,
  • Awaria elementów pasywnych m.in. B. rurociągów, zbiorników ciśnieniowych, chłodnic powierzchniowych.

Inne czynniki, które mogą mieć bezpośredni lub pośredni negatywny wpływ na bezpieczeństwo modułu HTR to:

  • koncepcja bezpieczeństwa, która została zmniejszona ze względu na koszty (np. brak hermetyzacji),
  • (w połączeniu z licznymi niepowodzeniami) niewielkie doświadczenie operacyjne z reaktorami wysokotemperaturowymi,
  • niższą (w porównaniu do reaktora na wodę lekką) głębokość penetracji w analizach bezpieczeństwa,
  • brak kompleksowej analizy ryzyka dla modułu HTR.

W celu oceny bezpieczeństwa modułu HTR należy również ustalić – bez zajmowania się wszystkimi problemami związanymi z bezpieczeństwem – że ten typ istnieje tylko na papierze i że niektóre z deklarowanych zalet bezpieczeństwa nie mogą być konkretnie sprawdzone. Doświadczenie pokazuje, że duża część problemów związanych z bezpieczeństwem ujawnia się dopiero po skonfigurowaniu i obsłudze systemu, jak pokazuje przykład THTR-300.

W podsumowaniu przedstawionych problemów bezpieczeństwa można stwierdzić, że HTR – zwłaszcza w jego małej wersji jako moduł HTR – ma inne istotne cechy konstrukcyjne niż z. B. reaktor lekkowodny ma natomiast, ale i mały HTR ma swoje szczególne deficyty bezpieczeństwa, które mogą prowadzić do poważnych awarii.

 


góra stronyDo góry strony - reaktorpleite.de


Rozdział 8.) Problemy z proliferacją linii HTR

Kwestia możliwości wykorzystania materiałów rozszczepialnych do celów broni technicznej była dotychczas z najwyższą starannością pomijana w dyskusji o HTR.

Jednak zbadanie technicznych aspektów problemu proliferacji jest konieczne, jeśli chce się uzyskać pełny obraz wszystkich aspektów linii HTR. W tym miejscu pominięte zostanie omówienie możliwych motywów przekierowania materiałów rozszczepialnych do celów wojskowych oraz możliwości i ograniczeń monitorowania przepływu materiałów rozszczepialnych. W tym celu odsyła się do innych publikacji; w tym momencie powinno dotyczyć tylko kwestii technicznych.

W odniesieniu do problemów proliferacji linii reaktora, z technicznego punktu widzenia należy zadać następujące pytania:

  • Na jakich stacjach, przez które przepływa paliwo, znajduje się materiał rozszczepialny w postaci nadającej się bezpośrednio do broni, tj. jako pluton (dowolny skład izotopowy) czy jako wysoko wzbogacony uran 235?
  • Na której z tych stacji można skierować materiał rozszczepialny do bezpośredniego użytku wojskowego?
  • Na której z tych stacji można rozgałęziać materiał rozszczepialny w postaci wymagającej obróbki fizycznej i/lub chemicznej przed wykorzystaniem do celów wojskowych?

Odpowiedzi na te pytania należy przedstawić poniżej dla trzech obszarów zaopatrzenia, eksploatacji reaktora i utylizacji.

Po stronie podaży zawsze istnieje możliwość dostępu do wzbogaconego uranu 235 na niektórych stacjach.

W produkcji elementów paliwowych do THTR-300 i AVR, U-235 jest bezpośrednio dostępny na różnych etapach procesu w postaci wysoce wzbogaconej, a mianowicie od wzbogacania do kompletacji elementów paliwowych.

Każda kulka elementu paliwowego do THTR-300 i ok. połowa elementów paliwowych AVR (Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor GmbH, Jülich) zawiera ok. 1 g wysoko wzbogaconego U-235. Ilość magazynowana i przetwarzana tego materiału w NUKEM mieści się w zakresie jednej tony (wnioskowana ilość przeładunkowa to 6 t dowolnego stopnia wzbogacenia).

Zniknięcie wysoko wzbogaconego uranu 235 w zakresie od 1 do 10 kg może zatem pozostać niewykryte.

W przyszłych elektrowniach HTR planowany jest wyłącznie uran nisko wzbogacony. Można to również rozgałęziać na wymienionych stacjach, w tym niezbędne procesy transportowe; jednak musi być dalej wzbogacany w celu wykorzystania wojskowego, co w zasadzie może być prowadzone w każdym typie zakładu wzbogacania uranu - aczkolwiek przy różnych wymaganiach nakładu i czasu.

W odniesieniu do możliwości rozgałęzienia pracy reaktora, po awarii w Czarnobylu wielokrotnie pojawiały się twierdzenia, że ​​rosyjski reaktor RBMK był używany do produkcji plutonu uzbrojenia i jest do tego szczególnie przydatny, ponieważ elementy paliwowe są usuwane lub dodawane do niego bez przerywania ciągłej pracy zasilania może być. Jednak właśnie tę właściwość posiada HTR w szczególnym stopniu i jest ona nawet wymieniana jako szczególna zaleta modułu HTR („Nie ma przestojów związanych z wymianą elementów paliwowych i powiązanych procesów operacyjnych”). ciągłe dodawanie i wyjmowanie oraz Ze względu na poręczność zespołów paliwowych jest technicznie możliwe w dowolnym momencie ich przebywania na terenie reaktora, aby zmienić część z nich.

Rejestrowanie metrologiczne i księgowe elementów paliwowych przez MAEA i EURATOM nie może zapewnić pełnej ochrony przed zmianą kierunku ze względu na metodologię pomiaru, niedokładności pomiarów i losowy charakter monitoringu.

Nawet po planowanym użyciu w reaktorze paliwo zawiera materiał rozszczepialny odpowiedni do użycia w broni. Elementy paliwowe THTR i AVR strategii tor / uran zawierają, oprócz pozostałości uranu-235, wysokiej jakości paliwo jądrowe U-233, które w zasadzie nadaje się również do celów uzbrojenia. Wypalone paliwo wszystkich przyszłych reaktorów wysokotemperaturowych zawiera - podobnie jak reaktor na lekką wodę - pluton i inne aktynowce. Mieszanina izotopów plutonu w zasadzie nadaje się do broni.

Dopóki U-233 i pluton są zamknięte w elementach paliwowych, nie można uzyskać bezpośredniego dostępu do tych materiałów rozszczepialnych. Dostęp do nich można uzyskać tylko w procesie ponownego przetwarzania.

Cywilna regeneracja elementów paliwowych HTR – jak wspomniano powyżej – do tej pory nie powiodła się m.in. z powodu nierozwiązanych problemów związanych z bezpieczeństwem i ochroną radiologiczną (np. w związku ze spalaniem grafitu).

W przeciwieństwie do ewentualnego wprowadzenia na dużą skalę przetwarzania elementów paliwowych HTR na potrzeby produkcji paliwa jądrowego, problemy techniczne i ekonomiczne wariantu wojskowego można pominąć. Ponadto można pominąć aspekty ochrony radiologicznej (zarówno pracowników, jak i ludności). Wreszcie, wielkość systemu może być określona wyłącznie z wojskowego punktu widzenia i utrzymana na stosunkowo niskim poziomie (np. jak system laboratoryjny). 

Wypalony element paliwowy wykonany z nisko wzbogaconego uranu 235 zawiera ok. 0,1 g plutonu. W konsekwencji materiał na bombę atomową można by teoretycznie uzyskać przerabiając 50.000 1000 kulek z wypalonym paliwem, czyli z przerobem XNUMX kulek dziennie w czasie krótszym niż dwa miesiące. Z tego punktu widzenia iw tych skalach droga ta jest tylko pozornie bardziej złożona i bardziej wymagająca technicznie niż produkcja plutonu z innych linii reaktorów. W każdym razie łatwiej jest zakamuflować, zwłaszcza że rozgałęzione w dowolnym miejscu elementy paliwowe można zastąpić atrapami.

Z tego punktu widzenia HTR ma jednak unikalną cechę, którą można wykorzystać militarnie: może być używany jako skuteczny producent trytu. Generowanie trytu do zastosowania w bombach atomowych może być kontrolowane za pomocą odpowiedniego składu paliwa (np. przez dodanie litu) i może być przedmiotem zainteresowania militarnego w dobrze rozwiniętych technicznie państwach z bronią jądrową. Amerykański dostawca HTR próbował nawet ewidentnie spenetrować sektor zbrojeniowy za pomocą tej opcji wojskowej.

Podsumowując, można stwierdzić, że eksploatacja reaktorów wysokotemperaturowych, w tym stacji dostarczania i utylizacji paliwa, stanowi specyficzne ryzyko proliferacji. Jeśli chodzi o kierowanie materiałów do bomb rozszczepienia jądrowego (uran, pluton), powstają sytuacje jakościowo porównywalne z reaktorami RBMK i reaktorem ciężkowodnym. W zakresie produkcji trytu do użycia w bombach HTR ma szczególne znaczenie militarne.

 

(Uwalnianie promieniowania atomowego od wczesnych lat czterdziestych: patrz INES - Międzynarodowa skala ratingowa i lista awarii jądrowych na świecie)


- Mapa świata nuklearnego -

Mapa świata atomowego - Mapy Google! - Stan przetwarzania w momencie publikacji 23.08.2015 sierpnia XNUMX r.Mapa świata atomowego - Mapy Google! - Stan przetwarzania na 25.11.2016 r.Od wydobycia i przetwarzania uranu po badania jądrowe, budowę i eksploatację obiektów jądrowych, w tym awarie w elektrowniach jądrowych, po postępowanie z amunicją uranową, bronią jądrową i odpadami nuklearnymi.
- Na całym świecie, prawie wszystko na pierwszy rzut oka dzięki Google Maps -


powrót do

Badania nad THTR

***

Apel o darowizny

- THTR-Rundbrief jest publikowany przez „BI Environmental Protection Hamm” i jest finansowany z darowizn.

- THTR-Rundbrief stał się w międzyczasie bardzo zauważonym medium informacyjnym. Istnieją jednak stałe koszty związane z rozbudową strony internetowej i drukowaniem dodatkowych arkuszy informacyjnych.

- THTR-Rundbrief prowadzi szczegółowe badania i raporty. Aby móc to zrobić, jesteśmy uzależnieni od darowizn. Cieszymy się z każdej darowizny!

Darowizny na konto:

BI ochrona środowiska Hamm
Cel: okrągły THTR
IBAN: DE31 4105 0095 0000 0394 79
BIC: SPAWANA1SZYNKA

***


góra stronyStrzałka w górę – do góry strony

***

GTranslate

deafarbebgzh-CNhrdanlenettlfifreliwhihuidgaitjakolvltmsnofaplptruskslessvthtrukvi
rb-140-title-image.jpg